开关磁阻电机的磁场有限元分析及动静态仿真

给出了矿用开关磁阻电机的非线性模型,利用Ansoft软件对开关磁阻电机电磁参数进行了有限元分析,计算出了样机的磁链特性曲线。分析了转子位置角度接近80°时磁链-电流关系曲线开始扭曲,电感参数非线性影响变大。电机气隙磁力线和磁密分布比较合理,进一步证明了所设计样机参数的正确性。     

开关磁阻电机矩角特性的研究与应用

分析了开关磁阻电机矩角特性的计算方法,在此基础上用有限元磁场计算出开关磁阻电机的磁化曲线族,根据这些数据仿真给定电流下的矩角特性,并分析了矩角特性曲线与电感变化率的关系.设计并制作了一台矩角特性测试平台,试验结果验证了仿真理论的正确性.最后分析了矩角特性在研究开关磁阻电机起动性能等方面的应用,从而指导开关磁阻电机的优化设计.     

简易的开关磁阻电动机系统仿真算法研究

为了简化开关磁阻电机的数值分析,缩短其研制周期,提出一种仿真算法来代替原来比较复杂的三维有限元计算过程。根据开关磁阻电机的结构特点与运行原理,将其分成铁心中部与端部两个部分,铁心中部采用计算精度较高的非线性二维场-路耦合的方式,计算其瞬态磁场分布及其电感,铁心端部采用线性磁路算法计算其端部电感,然后合成为总的计算模型计算出开关磁阻电机的转矩。利用实验模型验证了该算法的有效性,误差在合理范围内,可以作为开关磁阻电机研制阶段的一种仿真分析手段来使用。     

基于动、静态电感特性的开关磁阻电机非线性磁参数模型

基于Matlab/Simulink,利用动态和静态电感等磁参数建立了一种开关磁阻电机的非线性磁参数模型。在电机磁场二维有限元数值计算的基础上,采用增强型能量增量法,计算得到电机的动态电感和静态电感;然后通过三次样条插值求取静态电感关于位置角的导数;再利用Matlab/Simulink中的查表模块建立开关磁阻电机的非线性模型。该模型中避免了微分环节,提高了仿真速度;可实时分析感应电动势和运动电动势。     

电感测试新方法在开关磁阻电机检测上的应用

介绍了一种对开关磁阻电机转子电感测试的新方法,并对实现此方法的公式进行了推导.还介绍了根据此法设计的以DSP为内核的电感测试设备,并利用此设备对几种不同功率等级的开关磁阻电机进行了测试,验证了此方法的准确性.通过对所测数据的分析,建立起了电感-电流曲线和电感-转子角度曲线,并在Matlab环境下计算了相应的转矩特性,为开关磁阻电动机调速系统(SRD)的高性能控制创造了条件.     

航空高压直流起动/发电机系统非线性建模研究

本文针对开关磁阻电机的严重非线性特点,利用有限元软件分析了一种2.2 kW的三相(12/8)开关磁阻电机的电磁场,并根据得到的磁化曲线、电感曲线以及转矩曲线结合Simulink建立了开关磁阻电机起动和发电过程的非线性模型,联合得到航空高压直流起动/发电机系统的模型,得到了仿真波形。通过分析表明了该模型能很好的模拟航空高压直流起动/发电机的运行过程,从而为下一步航空高压直流电源系统的特定分析提供了一种可行的研究方法。     

开关磁阻平面电机电磁特性分析

为了加快开关磁阻平面电机的开发与应用,详细阐述了开关磁阻平面电机的组成结构和运行机理。对气隙磁导进行计算,并推导出动子3个特殊位置的电感和磁链解析计算式。采用Ansoft Max-well 3D软件进行了仿真实验,应用三维有限元法分别计算3个特殊位置的电感和磁链,并与解析计算结果进行对比,绘制了磁化曲线。仿真实验结果证明解析计算式的正确性,具有一定的实用价值。     

开关磁阻电机非线性径向力的有限元计算

开关磁阻电机的径向力存在着严重的非线性,它是转子位置角和定子相电流的非线性函数,因此如何分析和计算开关磁阻电机的非线性径向力模型是研究振动与噪声的关键问题。该文基于有限元原理,通过虚位移法对开关磁阻电机的径向力非线性模型进行分析和计算。最后,应用ANSYS软件计算样机径向力的有限元模型,得到了径向力与转子位置角和定子相电流的非线性关系曲线,为开关磁阻电机非线性振动及控制研究奠定了基础。     

不同结构高速开关磁阻电机对比分析

采用电磁场有限元仿真软件Jmag-studio,建立高速开关磁阻电机的模型,给出了功率变换电路,构建了一个完整的仿真系统。通过对不同结构的高速SRM进行计算,得到了SRM随转子位置变化的电感曲线,同时得到了转矩和相电流曲线。     

开关磁阻电机的三维有限元分析及非线性研究

针对开关磁阻电机双凸极结构导致的磁场严重非线性,利用三维有限元分析法对开关磁阻电机的电磁场进行研究。在三维分析中,考虑了端部效应对电机电磁场分布的影响。采用整体建模的方法,并在施加载荷时引入跑道线圈这一概念。通过仿真表明,三维有限元分析能更好地反映电机实际的磁场分布,得出电机静态曲线,为电机的控制研究奠定了基础。将有限元分析所得磁化曲线及电感、转矩数据用于改进的开关磁阻电机调速系统的模型中,来验证电机的静态性能和动态性能。     

永磁无刷直流电动机非线性绕组电感研究

电动机绕组电感的概念．通常默认是建立在外界磁场为零的条件下。永磁无刷直流电动机(BLDCM)中这样的条件不存在。仍应用传统的概念作非线性分析时，实际上容易产生混淆．非线性参数的严格测试和应用则会发生困难。文中提出在恒定外界磁场条件下定义永磁电动机非线性绕组电感的新方法。使得永磁电机非线性电感的概念明确化．同时也可以确定相关的永磁电动机负载情况下旋转电压的值．给出新方法下绕组电感的基本变化规律。样机实测验证了文中的分析，而且仿真表明新的方法有助于建立BLDCM精确的非线性仿真模型，获得较高的仿真精度。     

新型换流变压器建模及故障计算

新型换流变压器建模和故障计算是新型换流变压器运行特性研究及继电保护、故障诊断的基础。为改进传统变压器数学模型,采用互感消去法建立了消去互感后的新型换流变压器等值电路,并根据等值电路建立了新型换流变压器数学模型。基于所建立的数学模型,采用拓扑描述串和故障等效处理技术来计算新型换流变压器的各种故障。仿真结果验证了所建立的新型换流变压器模型和故障计算结果的正确性和精确性,能用于解决实际工程中新型换流变压器建模及故障计算问题。     

高温超导故障限流器的数学模型及其数字仿真

本文分析并建立了饱和电抗器型高温超导限流器的仿真模型，利用电磁暂态程序ＥＭＴＰ对该新型限流器的限流效果进行了数字仿真。通过与传统的线性限流电抗器的对比分析，证明新型限流器能有效地解决减小正常运行电压损失与增大限制故障电流能力之间的矛盾。     

考虑磁饱和效应的永磁同步电机高精度数学模型分析

永磁同步电机数学模型的精度对其控制品质有重要的影响。本文提出一种新型的永磁同步电机数学模型,可充分考虑磁饱和效应以及转子位置对模型的影响。首先通过电磁场有限元计算,获得电机若干工况下的电流、电感以及转矩的计算结果;然后结合插值方法,将电流、电感以及转矩之间的关系用确定的矩阵或二维曲面进行量化描述;最后基于该矩阵或二维曲面构建电机高精度数学模型。该模型的计算不再采用有限元方法,具备计算速度快、精度高的特点,其计算准确性通过有限元进行了验证,模型的建立有助于实现电机的高精度高品质控制。     

基于DSP双环控制的逆变电源设计

给出了基于DSP的外环电压环，内环电容电流环的双环控制逆变电源详细设计过程，实验结果证明了设计的合理性。     

正激式高频变压器层内绕组布置分析

针对工业对高频变压器性能的高要求,分析了正激式高频变压器工作原理及工作效率,提出了在同一层上的绕组可采用合理的布局实现降低变压器漏感和涡流损耗的观点,并据此搭建了新的变压器模型。通过Ansoft有限元仿真软件对搭建新模型进行仿真试验,其结果验证了该模型的可行性。     

测定有效电感的一种新方法

地球磁场和周围环境磁场对电力变压器这类电磁器件的电感影响很大,从而导致处在这种磁场中的电磁器件电感的时变性很大,然而,历来测算这种时变电感的有效电感相当困难和烦琐。针对这一问题,依据电感电路瞬态过程理论,并利用现代微电子技术在线检测设施,提出一种测算这种磁场中电磁器件时变电感有效电感的新方法,此方法实施简便,切实可行。运用此方法进行现场测算的结果相当准确。还导出了测算这种有效电感的系列相关公式,不仅对测算这种有效电感快捷简便,而且对设计和研制工作在这种环境中的电力变压器这类电磁器件很有理论价值和实际意义。     

动态匹配超声波换能器谐振电感的方法与实现

针对按固定谐振点匹配超声波换能器中电感参数存在的缺点,应用耦合振荡法建立换能器的匹配电感与耦合频率之间的数学模型,给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系,动态选择换能器匹配电感的方法.利用调谐电抗器使匹配电感随耦合谐振频率变化,并据此设计出实现这一原理的超声波逆变电源.实验结果表明,采用可变电感匹配方法的超声波电源能够兼顾谐振效率和次级最大功率输出,具有实际的应用价值.     

电感不对称对双绕组永磁同步电机无位置传感器控制的影响

本文研究电感不对称对双绕组永磁同步电机基于脉振高频电压注入法的无位置传感器控制的影响。基于Ansoft/Maxwell建立有限元仿真模型,分析双绕组永磁同步电机两种工况下的电感波形。仿真结果表明由于绕组结构的非对称性,单个子电机工况下三相电感不再对称,d-q轴电感产生较大波动。理论推导了非恒值d-q轴电感条件下脉振高频电压注入法的数学模型,证明了该方法对电感波形有较高要求。通过Simulink搭建仿真模型,研究电感不对称对双绕组永磁同步电机高频注入法控制的影响,并且dSPACE实验平台上进行验证。仿真和实验结果表明,两个子电机同时运行工况下,基于脉振高频电压注入法的无位置传感器控制可以正常运行;但在单个子电机运行工况下,由于d-q轴电感存在较大波动,PLL锁相环并不能有效跟踪转子位置,导致无位置传感器控制无法正常起动。     

构成平面EMI滤波器元件电磁参数的提取

平面型电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)滤波器因其易于进行磁集成、寄生参数小、抗电磁干扰强等优点在航空领域具有很好的应用前景。论文提出一种以"圆环型"结构为基础的EMI共模、差模模块,其中,前者通过将"电感和电容"(LC单元)集成于一体构成,后者利用前者泄漏的磁场而形成的漏感和一个独立的差模电容器构成。提取这些模块单位长度的电磁参数是分析各模块甚至整个滤波器特性的基础。论文建立LC单元的轴对称静电场模型,提取各线匝之间的部分电容;建立LC单元线匝系统的时谐磁场模型,在计及线匝导体集肤效应、邻近效应、磁芯损耗的基础上,提取了各线匝电感、电阻;建立LC单元形成漏感的时谐场模型,并提取该漏感,该漏感即为差模电感;差模电容可以直接采用平行板的近似表达式求得。结合适当的边界条件,利用所建立模块的分布参数模型对其阻抗的频率特性进行了测试,验证了提取参数方法的正确性和数值的准确性。