MgB_2高温超导发电机设计及转子结构优化

高温超导发电机由于转子无铁芯,导致气隙磁场畸变,严重影响发电机的输出性能。本文使用MgB2线材作为高温超导发电机的励磁绕组,并将灰色系统理论引入到高温超导发电机的励磁绕组结构的设计中,解决了转子无铁芯型高温超导电机励磁绕组端部气隙磁场畸变的优化问题。借助电磁场有限元程序设计方法,成功设计了一台功率为50kW的高温超导发电机。     

直驱式波浪发电用全超导初级励磁直线发电机的设计与分析

初级永磁直线电机具有次级结构简单的特点,十分适用于直驱式波浪发电。基于广泛应用于波浪发电的游标混合电机和磁通切换直线电机,本文提出一种采用超导绕组的初级励磁直线发电机,该电机的性能的得到大幅提高。通过超导绕组和多齿结构的设计可提高电机的磁场能量并克服易去磁和高定位力等游标直线电机的缺点。首先,介绍了电机的基本结构和工作原理,给出了电机超导励磁绕组和电枢绕组的设计结构,并完成了超导绕组的直流导电性能测试和交流损失计算。然后,通过二维有限元法,对电机的空载特性进行仿真分析,并与相应的游标混合电机和磁通切换直线电机进行了对比。另外,对电机的负载特性进行了仿真,并将其带载能力与磁通切换直线电机进行了对比。最后,采用一台磁通切换永磁直线电机验证了对其带载能力的有限元分析结果。所有结果表明,全超导初级励磁直线发电机相对其它两类电机具有其独特的优势。     

粘结层对超声马达定子振动特性的影响

基于环形波型超声马达定子振动有限元模型，详细分析研究了粘结层对超声马达定子振动特性的影响。通过对压电陶瓷机电耦合效应的分析计算，给出了粘结层厚度、粘结材料特性与定子表面质点运动轨迹之间的关系，确定了超声马达粘结层材料特性要求及粘结层厚度的范围。此外，该论文针对由于粘结层的原因引起超声马达定子制作质量不稳定的问题，给出了粘结中所必须注意的问题。研究结果表明：该文的计算模型和分析是准确有效的。     

FBD算法电流检测的滞后误差建模

作为有源滤波器运行的一个重要环节,电流检测的结果决定了有源滤波器的工作性能.常用电流检测方法的结果都存在一定的滞后误差.本文对FBD法电流检测过程进行了分析,指出了造成滞后误差的原因,并且建立了定量分析的模型,推导出了计算公式.在此基础上提出了通过引入校正环节和减少计算量的方法改进FBD算法,从而减少电流检测的滞后误差,并通过仿真和试验对该方法进行了验证.该方法对于减少电流检测的滞后误差,提高补偿效果具有明显的意义.     

基于谐振升压的超声波电动机驱动系统研究

由于超声波电动机驱动的小型化要求,分析了一种利用谐振升压的驱动系统,通过MOSFET开通的占空比控制输出电压的幅值。通过MOSFET的开通和关断,利用电感进行储存和释放能量,使电路持续工作在谐振状态。为提高MOSFET的使用寿命,提高能量的利用效率,降低MOSFET的开通损耗,提出了一种ZVT(Zero-Voltage-Transition)技术,实现了MOSFET的零电压开通。     

超声电机驱动的二轴机械臂控制系统

超声电机相对于传统的电磁驱动电机具有低速大转矩、无电磁干扰、响应快、无输入自锁、可直接驱动负载等许多优点,更能适应工业机器人机械臂的控制灵敏、体积小、定位精度高等控制要求.笔者针对基于超声电机的二轴机械臂的定位控制系统制作了硬件驱动电路和控制软件,并通过实验证明了该硬件驱动电路和控制软件的有效性,实现了超声电机驱动的二轴机械臂的快速、精确定位控制.     

磁极组合型轴向磁场无铁心永磁电机的设计与分析

在现有Halbach阵列永磁电机的基础上,提出了一种磁极组合式的Halbach永磁阵列轴向磁场无铁心电机,阐述了该电机的结构与优点,分析了该电机的电磁转矩。借助三维有限元分析方法,优化设计了组成转子磁极的Halbach永磁材料、软磁材料尺寸。在综合考虑单位体积永磁体所产生电磁转矩和气隙磁密正弦性的基础上,确定了电机转子磁极上轴向磁化、切向磁化永磁体以及软磁材料的极弧系数。与传统Halbach结构轴向磁场无铁心永磁电机相比,优化后的磁极组合型轴向磁场无铁心永磁电机,在保证气隙磁密大小一定的基础上,减少了永磁体用量,降低电机造价,从而提高了电机性价比。样机实验和有限元分析结果验证了所设计电机的正确性和有效性。     

一种基于修正采样序列的电力系统频率测量方法

提出了一种基于修正采样序列的电力系统频率测量方法,明显减少了当采样频率与系统频率不同步时频谱泄漏,较为精确地提取基波及各次谐波的幅值和相角,因而使基于相角变化的频率测量计算精度高,具有较高的实用价值。     

基于绕组函数的凸极同步电机电感参数计算

应用绕组函数理论建立了能考虑空间谐波磁场的凸极同步电机单个线圈电感参数的通用算法，分析对比了各次空间谐波磁场对电感数值的影响程度，导出了计及所有次空间谐波磁场的电感简化表达式。该方法物理概念清晰，推导过程简便，可用于求取电机正常运行和绕组内部故障时的电感参数，具有很大的适用性和方便性。