稀土永磁发电机设计

本文以某型鱼雷为背景,论述了稀土永磁发电机设计中主要性能指标的确定,基本方案的选择,存在的关键技术问题及试验、测试结果等。     

高性能永磁同步发电机无位置传感器控制策略

为提高全电化军用特种车辆的可靠性,进一步提升车载发电系统的功率密度,提出一种全速度范围内的永磁同步发电机无位置传感器控制策略。发电系统采用电压、电流双闭环的矢量控制算法,根据转速划分工作区,在低速区内,通过基于正交锁相环的角度跟踪器获取转子位置信息,在中高速工作区内,基于线性状态观测器实现转子位置估算,并结合基于递推最小二乘法的参数辨识算法,向观测器实时更新不同工况下的电机参数,以保证无位置算法的鲁棒性。仿真和实验结果表明：该控制策略在全速度范围内皆能实现精准的转子位置观测,电机状态在工作区切换处过渡平滑,负载投切时系统响应快速稳定,保证了特种车辆发电系统运行的可靠性。     

永磁电动机绕组换接的性能分析与切换电路研究

针对在装甲车辆中体积、功率受限条件下,永磁电动机提升低速转矩与拓宽弱磁工作范围难以兼顾的问题,可以采用电动机绕组换接的方法。使用有限元方法分析了电动机绕组分别采用串联和并联连接运行的转矩及弱磁特性,仿真结果说明,绕组采用串联连接可以倍增其输出转矩针对在装甲车辆中体积、功率受限条件下,永磁电动机提升低速转矩与拓宽弱磁工作范围难以兼顾的问题,可以采用电动机绕组换接的方法。使用有限元方法分析了电动机绕组分别采用串联和并联连接运行的转矩及弱磁特性,仿真结果说明,绕组采用串联连接可以倍增其输出转矩但转速范围缩小一半。因此,可以通过绕组切换的方式,在低速时使用串联连接方式提升转矩;而在高速时使用并联绕组扩大弱磁范围,以满足装甲车辆性能指标对传动系统的苛刻要求。进而,构建了一种基于零电流切换的绕组换接电路,实验结果表明,该电路切换过程非常迅速,而且不会产生过大的电压冲击。     

基于神经网络的内置式永磁电动机弱磁区最佳电流相位曲线拟合

针对电传动系统中内置式永磁(IPM)电动机内部磁场的非线性问题,提出采用BP神经网络拟合电动机弱磁区的最佳电流相位曲线。分析了IPM电动机每安培电流最大转矩/电流控制的原理,并进一步在考虑逆变器输出电压和电流限制的基础上,指出了IPM电动机在弱磁区产生最大转矩的条件。构建了用于完成IPM电动机弱磁区转速和电流幅值与最佳相位角之间非线性映射的BP神经网络。计算和仿真结果表明,该神经网络的拟合结果与有限元方法（FEM）计算结果的最大误差不到1°.     

脉冲磁流体发电机的强磁场研究

针对脉冲磁流体发电机发电通道对均匀强磁场的特殊要求,提出了一种适合于在大空间内添加软铁的双磁回路聚磁结构设计方案.应用Maxwell 2D/3D软件计算了空间区域内的磁感应强度,研究了诸因素对磁感应强度和磁场均匀度的影响.结果表明:软铁能够显著提高空间内磁感应强度和磁场均匀度,较不含软铁的方案2者分别提高21.4％和2...     

考虑交叉耦合效应的内置式永磁电机最佳电流相位角

针对内置式永磁电机铁心饱和以及交叉耦合效应对电机性能影响较大的问题,提出采用BP神经网络拟合电机的最大转矩/电流控制曲线.通过对永磁电机动态方程的分析,指出交叉耦合效应不仅影响电机的动态特性,而且改变了其稳态转矩.传统的解析方法只能通过非线性交、直轴自感引入铁心饱和的影响,而无法考虑两者的交叉耦合效应.构建了用于完成电...     

微型续航固体火箭发动机设计及试验方法研究

介绍了毫米级固体推进剂火箭发动机的设计和试验方法,并将其用作一次性的执行微型传感器网络节点系统的展开平台.此火箭发动机由燃烧室、推进剂燃料、喷管、点火器组成.点火器采用电点火方式.对微型化后需解决的火箭设计问题进行了讨论,提出了相应的设计原则和方法.用这种方法设计的火箭质量仅为2 g,比冲在230～860 N·s/kg范围内,测量到的推力达到24～230 mN.     

盘式制动器噪声、振动与声振粗糙度特性的复模态评价

建立了盘式制动器非线性有限元模型,分析了复模态,从振型、频率、负阻尼比、模态耦合、模态应变能等多维度评价其噪声、振动与声振粗糙度特性。结果表明：不同参数从不同角度都能反映模型模态的不稳定性;模型在1~15 kHz范围所有频段存在不稳定模态,且在1~3 kHz和12~13 kHz频段复特征值实部大,负阻尼比高,模态稳定性差;不稳定模态容易与相邻模态发生耦合,发生制动噪声概率大。     

气流谐振发电机的计算流体动力学仿真方法

气流谐振发电机作为一种引信电源在国外已经应用于多种型号引信,而在我国现有的实验方法和设备不能满足对气流谐振发电机进一步研究的要求。针对此问题,将计算流体动力学(CFD)方法引入气流谐振发电机分析。该方法与一般计算流体动力学仿真的不同点是:采用结构化网格,假设膜片在气流谐振发电机工作过程中始终是静止的,并对模型进行了简化处理,定义了时间步长。采用此方法对不同入口压力条件下气流谐振发电机的工作状况进行的仿真与理论分析和实验结果相吻合,而且本方法可以对局部和总体的不同时间的流场进行细致描述,这是实验方法不能实现的。     

风动环形发电机用永磁体研究

根据风动环形发电机的特殊要求，分析了各种永磁材料的性能，选择出适合的永磁材料，并在磁路分析的基础上进行了永磁体结构参数计算。     

基于TMS320LF2407A的永磁交流伺服电动机控制系统的设计

介绍了一种以TMS320LF2407A为核心的永磁交流伺服电动机控制系统的设计方案,并对其控制性能进行了仿真,结果表明该系统具有良好的动静态性能和快速响应性。     

基于ANSYS的位标器陀螺磁路分析

位标器陀螺磁路设计的好坏将直接影响陀螺的跟踪速度等诸多性能。某型号位标器陀螺的磁路在忽略各种漏磁的情况下，可以得到一个接近于最佳工作点的理论值。实际上ANSYS软件对磁路的三维数值仿真表明。该磁路设计并非最佳，工作磁场要比理论值低许多。给出了磁路的一种改进方案，并取得了较好的效果。     

小尺寸炸药平面波透镜界面曲线的设计

为降低平面波透镜输出波形差,依据压制平面波透镜的典型波形图,采用反算法推算出在透镜的分段区间内的实际爆速,根据费马原理分段设计透镜界面曲线,再对分段界面曲线进行调整处理,从而拟合出界面曲线的设计坐标.之后根据该设计加工透镜并进行爆轰波测试.结果表明:该设计方法使得透镜输出波形差大大降低,φ1 00 mm及60 mm透镜...     

电子线路稳健性优化设计探讨

介绍了电子线路优化设计实现方法,指出在复杂电路情况下,会受到数字噪声的干扰,而优化到一个实际上不稳定的最优解。文中首次提出了采用集成优化软件集成当前的EDA软件来有效的解决这一问题,并以带通滤波器为例,实现了对电路的稳健性优化。     

磁后坐发电机磁场的有限元分析

在磁后坐发电机的工程设计中,主要通过磁路解析法计算初始位置线圈磁通来估算空载电压,大量的直接近似处理使得最终计算结果误差较大.为此,引入有限元法对磁后坐发电机的二维轴对称瞬态磁场进行场路耦合分析.运用有限元分析软件Ansoft进行仿真,输出电压与对应试验结果对比误差较小,说明有限元法用于磁后坐发电机工程计算,精度较高,并且能得到工作中的瞬态信息,可以代替以前的方法.     

基于FPGA的激光引信信号处理电路设计

介绍了激光引信的工作原理和系统构成,给出了激光引信信号处理电路的框图及组成,阐述了应用FPGA技术实现激光引信信号处理电路的设计流程,指出了设计过程中应注意的具体问题并给出了解决方法。     

引信起爆控制电路冗余设计技术研究

引信起爆控制电路通过对目标探测信号的处理和决策,给出发火控制信号,其可靠性直接决定了其发火可靠度,工程上大多采用直接双套并联方式进行冗余设计。针对引信起爆控制电路如何进行冗余设计问题,设计了并联冗余和非冗余两种电路,采用数理统计的方法计算了其全寿命周期可靠度,结果表明非冗余电路可靠度略高于并联冗余电路。采用故障物理方法,分别通过加速寿命试验和故障物理仿真,得出了起爆控制电路在引信服役期内的温度应力、力学环境应力、电应力下的失效寿命远大于寿命期的结论。综合数理统计和故障物理研究结果,给出了引信起爆控制电路可采用非冗余设计的建议。     

基于单片机的磁引信系统设计

在对目标信号的特征进行分析的基础上，通过对磁信号的采集和处理，进行了基于单片机的磁引信系统设计，提出了相应的解决方法和技术实现方案。