高转矩密度磁力齿轮的拓扑结构设计与性能比较

永磁行星齿轮和同轴永磁齿轮是两类具有不同拓扑结构和运行原理的磁力齿轮,采用定量设计比较法设计了具有相同有效体积和永磁体用量的上述两类磁齿轮,并通过有限元分析法对二者的转矩传递性能进行比较研究。研究结果表明,永磁行星齿轮较同轴永磁齿轮有更高的转矩密度和更低的转矩脉动。此外,由于永磁行星齿轮具有更加灵活的运行模式,并且能实现功率分流,使其在混合动力汽车领域有很好的应用前景。加工了一台永磁行星齿轮样机,并搭建试验平台进行了相关的试验,结果表明了该拓扑结构的有效性。     

基于极端学习机的SLFN谐波检测法

为了解决传统电网谐波检测法的实时性和精确度问题,提出一种基于极端学习机（ELM）单隐层前馈神经网络（SLFN）的谐波检测法。该方法把ELM用于SLFN,将傅里叶变换系数选作ELM模型的检测参数,用广义逆矩阵计算输出层权值的最小二乘解,以获得该模型的最优输出向量,从而改善各次谐波电流的检测性能。运用MATLAB仿真软件进行了仿真实验。结果表明：与基于BP算法的SLFN谐波检测法相比,所提出ELM算法的SLFN谐波检测法达到稳定检测的时间缩短,且检测误差的精度有所提高,达到了有效提升谐波检测实时性和精确度的目的。     

少稀土组合励磁永磁无刷电机设计与分析

基于采用稀土永磁和非稀土永磁组合励磁的磁钢结构,提出了一种并联磁路型的少稀土组合励磁永磁无刷电机。介绍了该电机的拓扑结构及运行原理,并在此基础上结合电机功率尺寸方程和励磁源等效方法,给出了电机的初始设计方法并优化确定了相关的设计参数。利用有限元方法深入分析了电机在空载和额定负载条件下的电磁性能。加工了1台5 k W样机,搭建试验平台进行了相关的试验,结果表明了该电机拓扑结构和优化设计方法的有效性。     

基于永磁极间偏移的磁齿轮电机齿槽转矩削弱研究

本文将一种“极间偏移”的设计理念融入至磁齿轮电机的转子永磁拓扑设计之中,形成一类极间偏移式永磁转子,旨在实现对磁齿轮电机齿槽转矩的有效削弱。为了充分挖掘磁齿轮电机的齿槽转矩特性,文章从永磁体不同极间偏移形式的角度出发,提出了两种拓扑结构。相关研究立足于“磁场调制”的研究视角,在分析电机磁动势和磁导特性的基础上,针对电机的齿槽转矩进行了推导。经过定性分析,确定和选取了极间偏移角作为削弱电机齿槽转矩的关键参数,并且对其进行优化设计。通过对极间偏移角的合理设计,改变了磁齿轮电机的永磁磁动势特性,很大程度上促进了电机齿槽转矩的削弱。基于有限元计算,仿真分析了电机的齿槽转矩特性、空载反电势、输出转矩等性能。理论分析与研究结果验证了永磁体极间偏移式磁齿轮电机对齿槽转矩削弱设计的有效性。     

高充电接受率电动车能量回馈控制策略

为了提升制动模式下铅酸蓄电池的充电接受率,提出了一种轻型电动车的能量回馈控制策略。该控制策略是:藉助无刷直流电机(BLDCM)PWM整流电路,在正常和回馈两种工作模式下分别提供两种不同的PWM波形;当处于回馈模式时,调节PWM序列脉冲波形,进行瞬时快速充电并间歇放电,从而取得高效储能的实效。将所提出的PWM能量回馈控制法与Boost升压电路法进行了对比实验。结果表明:与Boost法相比,在相同的行驶条件下PWM法蓄电池充电接受率约提高6.5%,而车辆行驶里程延长约为6.3%,实现了电动车蓄电池一次高效率的充电。     

一种非对称混合永磁拓扑的电机转矩特性分析

本文通过将“非对称磁路”的设计理念与混合永磁体拓扑结构相融合,提出一种具有“钕铁硼+铁氧体”协同励磁特点的非对称磁路混合永磁电机。通过充分考虑混合永磁体的结构特点,深入分析了磁路的非对称设计机理。为了充分地挖掘该电机的转矩能力,针对性地从钕铁硼转矩分量和铁氧体转矩分量的角度来分析电机的转矩特性。并且,采用冻结磁导率法,实现对钕铁硼转矩分量和铁氧体转矩分量的有效提取与分析。经过参数的优化设计,有效实现了不同转矩分量电流角之间的逼近效应,从而提升了永磁磁场利用率,实现了转矩性能的提升。