基于磁荷法的环形Halbach永磁阵列三维磁场计算

提出一种新的适用于永磁体三维磁场的计算方法。将没有自由电流的永磁体产生的磁场视为有源无旋场,其源为磁化强度的散度。类比于电场设定磁荷与标量磁位,从而简化场量的计算。以环形Halbach永磁阵列为算例,用VC++开发的程序可以快速得出三维磁场解。与ANSYS仿真数据对比表明,该方法正确且计算精度与有限元方法相同。     

Halbach型平面电动机的直线电动机执行器研究

Halbach型平面电动机的电磁执行器由四组直线电动机构成.文章首先介绍了平面电动机和直线电动机执行器样机的结构,提出了执行器的电磁设计方案.然后引入了执行器的解耦电磁力模型,并提出了电磁力的电流控制策略,最后进行了执行器的电流控制和开环定位实验,实验结果表明执行器电磁力的电流控制策略可行,电磁力模型较准确.     

磁悬浮平面电机的解耦控制策略

用于光刻加工的磁悬浮平面电机的6个运动自由度之间存在着紧密的电磁和力学耦合。为实现各运动自由度的解耦控制,提出了直线电机型电磁执行器的电流控制模型、基于模式力的解耦动力学模型和平面电机解耦控制策略。模式力使各自由度的动力学模型不再存在耦合,且都为简单的2阶线性系统。设计了样机的X位置伺服控制器,仿真结果表明该控制器使解耦后的X位置控制达到了预期的动、静态性能,并具有良好的抗扰性和鲁棒性。     

利用端子坐标进行静态拓扑的自动分析

提出了一种新的拓扑搜索算法,通过自动分析电气接线图中各图元对象的端子坐标,确定设备的连接状态。符合公共信息模型（CIM）规范且按照图模一体化方法设计的图形系统,可以有效地将设备的电气属性与几何外观相统一,成为拓扑搜索算法的基础。通过对图形画布的栅格化,直接将端子点的整数坐标作为其节点原始编号。将具有连通性的设备首先视为虚拟的断开开关,再进行节点归并,可以显著提高拓扑搜索效率。所提出的算法能适应各类电气设备图元、几何图元及新增未知图元,使拓扑搜索的时间复杂度从非线性的 N2 变为线性N。实际工程应用表明,当设备端子数为几百个时,速度可提高1个或2个数量级,并且端子数越多则速度提高越显著。     

一种无线电能传输系统的盘式谐振器优化设计

无线电能传输系统在给定工作频率下,发射和接收线圈间的互感、等效内阻以及负载阻抗是影响系统传输效率的主要因素。针对线圈设计过程中各参数之间的特性和相互约束关系,提出一种在给定工作频率、传输距离下的盘式谐振器的优化与设计方法。该方法综合考虑谐振频率、线圈半径、匝数等因素,以传输效率为优化目标,解决了特定条件下的具体谐振器设计问题。实验结果与解析、仿真结果具有较好的一致性,验证了该方法的正确性和有效性。     

一种高精确度N相直线电机电感与磁力特性

为了设计一种N相高精确度直线电机,对电机定子和动子磁场分布、电感与磁力特性进行研究。根据定子电流层和动子永磁层的周期性分布特点,运用傅里叶级数方法得到磁场二维解析式。在此基础上,计算磁场随N值、气隙高度、电流层高度的变化趋势。通过对定子分布绕组的磁场进行积分,从而获得电感解析式,并以样机为例分析各次谐波电感特性。提出永磁阵列虚拟电流概念,结合改进的磁共能法计算出各次磁力脉动值。仿真结果表明:当气隙大于1 mm时,定子与动子磁场基本呈正弦分布,高次谐波电感与磁力脉动可忽略,仿真结果与解析解的误差小于5%。     

标注自动布局的网格化方法

针对自动标注过程中普遍存在且较难解决的标注自动布局问题,提出一种网格化方法:对布局空间进行网格划分,并采用矩阵表达布局空间的状态,结合标注文本区域的网格划分,将标注布局问题简化为在状态矩阵中寻找符合某种条件的小块矩阵问题,该方法实现了标注位置的快速搜索,避免了大量的干涉处理,显著地提高了布局的效率和质量,并已经在商品化的三维CAD系统中得到应用.     

基于DPRAM的铣床数控系统的开发

微机式数控系统功能强大、界面友好、交互方便。其体系结构一般为上下位机交互通讯模式，上位机负责人机交互，下位机负责实时控制。通常上位机是工业PC，下位机是专用数控，但专用数控受其产品限制，可扩展性、可移植性不强。文章介绍了基于DPRAM、工控机（IPC）机、PMAC卡的并行双CPU开放式铣床数控系统的硬、软件结构，以及上位机软件开发的方法。该系统经实际运行表明，能够长期可靠工作，实现了快速的数据通讯和命令通讯，满足工业生产要求。     

大容量变速恒频风电机组接入对电网运行的影响分析

大容量风电场接入电网会对系统的正常运行造成一定的影响。本文介绍了变速恒频(VSCF)双馈异步风力发电机(DFIG)的数学模型和控制策略,根据其运行特性分析得到由其组成的大容量风电场接入对电网运行造成的不利影响,包括频率波动增大、电压偏差与电压波动增大、暂态稳定性变差等,并提出一些改善以上影响的措施。在电力系统机电暂态仿真软件PSS/E中建立包含风电场的南通电网模型,在风速变化及电网故障下系统的仿真计算结果验证了理论分析的正确性。     

基于环形绕组的异步电机极-相调制方法

针对异步电机变频调速时铁心损耗偏大、匝间绝缘易老化而变极调速中绕组浪费、需断电变极等问题,提出基于环形绕组的异步电机极相调制方法.对环形绕组电机和极相调制方法进行分析,并对环形绕组电机在采用极相调制时的定子磁场进行解析计算与有限元仿真,以证明其定子磁场建立的可行性.仿真结果表明:该方法能够克服变频与变极调速系统的各自缺点,可使电机在不断电的情况下实现极数与相数的改变,使得电机能够提供更大的输出转矩,并减少了在极对数较少时电机的振动和定子磁场谐波.同时,环形绕组异步电机的结构较笼型异步电机的结构具有更好的散热性及较低的维修成本.