永磁同步电机参数测试系统的设计

永磁同步电机由电机控制器驱动,使其按照任意方向和速度运动。电机驱动器在驱动电机运行时需要根据电机的精确参数值进行计算,常用的参数有定子电阻、定子d轴电感、定子q轴电感等。本文设计了一种永磁同步电机参数测试系统,通过单片机的辨识算法来估算电机参数真实值,为电机驱动器的设计者提供了一种很好的辅助工具。     

定子电阻在线Fuzzy观测器的设计

在直接力矩控制系统中，电机定子电阻值在运行过程中一直是变化的，从而影响了系统的低速性能。本文就这一问题进行了讨论。并设计了定子电阻在线Ｆｕｚｚｙ观测器。从而为改善系统的低速性能奠定基础。     

基于磁链优化模型的感应电机转子时间常数辨识

感应电机转子时间常数受温度、磁饱和等因素的影响,导致矢量控制系统中转子磁场定向出现偏差,进而使感应电机的输出转矩发生振荡。为此提出了一种基于磁链优化模型的感应电机转子时间常数在线辨识方法,以定子电流和定子磁链的点乘作为设定物理量来构造一个模型参考自适应系统,并对未考虑直流偏量影响的定子磁链观测器进行改进。最后,在Matlab平台对该方法进行仿真研究,结果证明了该方法的有效性。     

新型双定子感应电机稳态数学模型及性能分析

通过对新型双定子感应电机基本结构的分析，根据电机的矩阵理论，建立了新型双定子感应电机在串联和并联运行方式下的稳态数学模型，通过理论计算和实验测试，对其调速性能进行了分析。     

电动汽车用永磁游标电机的设计与研究

提出具有低速大转矩特性的电动汽车用转子双边永磁型游标电机,结构上采用双定子、中间转子形式.内、外定子设计有能够完成磁通调制作用的调磁齿,转子磁极直接面向两侧气隙,实现了磁场内、外侧的双重调制,增强了电机转矩的输出能力.阐述了该电机的工作原理、说明了设计方法,给出电机设计参数及结构、装配示意图,以转矩的最大输出为目标,对内、外定子调磁齿周向宽度、径向高度及极弧系数等对电机性能有较大影响的结构参数进行优化研究,建立该电机的二维有限元模型,对该电机的电磁性能进行仿真分析,计算结果验证了理论分析的正确性.     

基于全阶磁链观测器的间接定子量控制系统

分析了基于定子磁链定向的异步电机间接定子量控制的原理,通过磁链的幅值和位角增量来计算空间电压矢量。以定子磁链和转子磁链为状态变量,构造了感应电机全阶磁链观测器。并采用Matlab对该控制方案进行仿真,结果表明,基于全阶磁链观测器的间接定子量控制系统有很强的鲁棒性,且具有较好的动态和稳态性能。     

从电机设计的角度减少高速永磁电机转子损耗

高速永磁无刷直流电机的转子涡流损耗主要是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的.转子涡流损耗使电机的效率下降并能引起转子永磁体的退磁.从电机设计的角度，采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同的定子结构、槽开口大小以及气隙长度对高速永磁无刷直流电机转子损耗的影响.利用傅里叶变换，得到了分布于定子槽开口处的等效电流片的空间谐波分量，然后采用计及转子集肤深度和涡流磁场影响的解析模型计算高速电机转子损耗，并对解析计算结果通过有限元仿真加以验证.结果表明，3槽集中绕组结构中含有2次、4次等偶次空间谐波分量，该谐波分量在转子中产生大量的涡流损耗.定子结构对高速电机转子涡流损耗影响很大，合理地设计定子结构能够减小转子涡流损耗.     

双转子永磁电机内部磁场耦合问题的研究

双转子永磁电机（DRPM）内外电机磁场之间存在着耦合,通过改变定子厚度可以改变内外磁场之间的耦合关系,实现内外电机的磁场解耦。分析了电机内部磁路结构,利用等效磁路法对电机气隙磁密进行了计算,通过有限元分析软件,建立仿真模型并进行仿真计算。通过对不同尺寸的计算结果分析得出永磁体充磁方向相反时内外电机磁场互不干扰的定子轭部厚度值。达到了优化电机结构的目的,为双转子电机的进一步优化设计奠定了基础。     

内置式永磁电机齿槽转矩削弱方法研究

为抑制永磁同步电机齿槽转矩,减少电机振动与噪声,提出一种定子齿顶开辅助槽与转子外圆偏心的结构来抑制齿槽转矩,提升电机的输出性能.首先建立了定子齿顶开槽前后与主气隙分布函数解析式,分析定子开槽与电机主磁场分布及齿槽转矩的关系,同时分析了转子外圆偏心后对齿槽转矩的影响.以内置3相8极48槽V型永磁同步电机为例,利用有限元法对定子齿顶辅助槽个数、槽宽、槽深、槽位置以及转子外圆偏心距等参数进行优化对比分析,获得最优的参数匹配.结果表明：定子齿顶双矩形对称开槽以及转子外圆偏心的方式能有效改善主气隙磁场分布,抑制电机齿槽转矩,优化后的电机气隙磁密5、11、15、17谐波幅值下降明显,电机齿槽转矩峰值降低了59.6%,反电势波形正弦性增强,平均转矩提升,电机输出性能明显改善.     

基于动态模型的感应电机参数辨识方法

为了得到感应电机高性能交流调速方法中用到的电机参数,基于感应电机的数字控制平台,采用脉冲电压、阶跃电流注入的方式,检测定子电流或定子电压响应,并通过曲线拟合来辨识电机参数。进行仿真和实验研究,得到了定子电阻、定转子总漏感、转子时间常数等参数。     

万能工具铣床动态特性分析及结构动力修改

以X8140万能工具铣床平铣工况为研究对象，对其在典型工况下进行相对激振动态试验，获得反映其动态特性的试验数据，辨识出该铣床的模态模型，在动力分析的基础上，找出了影响该铣床铣削加工能力和加工精度的薄弱模态及主振部件，并结合主振部件的结构特征，制定了结构动力修改方案及措施，结构改进后，该铣床的切削加工能力和加工精度得到了较大幅度的提高。     

提高液体静压导轨承载能力的方法研究

液体静压导轨的承载能力和油膜刚度是衡量导轨工作性能的两个重要的技术指标。为满足高精密数控设备对静压导轨工作特性的要求,基于液体压力损失理论,本文为液体静压导轨设计了一种新型封油面,并仿真分析了新型封油面的结构参数对油腔压力的影响。仿真结果表明,由于在静压导轨的封油面上开设了结构参数合理的油槽,有效提高了液体静压导轨油腔压力,进而提高了液体静压导轨的承载能力和刚度。仿真结果证明了论文所设计的新型静压导轨较传统的静压导轨具有较好的承载能力和刚度。     

基于背靠背变流器的异步电机四象限控制系统建模与仿真

针对鼠笼式异步电机四象限运行控制问题,建立了网侧变流器和机侧变流器的数学模型,给出了网侧变流器和机侧变流器的控制方法,并分别求取了网侧和机侧控制器。网侧采用电压外环、电流内环双闭环控制,机侧采用转速外环、电流内环双闭环控制。采用的网侧和机侧协调控制策略,确保网侧达到稳态后再投入机侧运行,保证异步电机正常启动。仿真结果表明,系统实现了直流母线电压稳定,网侧功率因数为1,能量双向流动,电机四象限运行及电机转速跟踪快速且准确等控制目标。该研究保证了异步电机的正常启动且更符合电机实际运行情况。     

外钳式管道坡口机定圈的有限元分析及结构优化

外钳式管道切割坡口机是油气集输与抢险作业的重要设备,而定圈是外钳式管道切割坡口机的核心部件,其截面形状及大小是影响外钳式管道坡口机可靠性和便携性的关键因素。为此,采用现代设计手段,建立了定圈的三维计算模型,并按照设备在工作中的受力情况进行有限元分析,对不同截面形状和面积的定圈进行结构对照优化。结果表明:合理的定圈截面形状不仅可有效提高定圈的刚度,增加设备的可靠性,同时还能减小定圈重量,提高携带性能。     

同步发电机异步运行及再同期的电子计算机研究

本文从派克方程出发,利用修正的派克变换,列写了发电机组的状态方程,用TQ-16电子计算机研究了发电机失磁进入稳定异步运行,然后投入励磁再同期全过程。研究了励磁绕组的灭磁电阻阻值大小对于异步运行过程的影响,得出了相应的结论。计算了异步运行时转子各绕组损耗的分布。在再同期的研究部分研究了投励角δ_i对于发电机拉入同期过程的影响,仔细研究了励磁电压高低和异步转矩大小对于拉入同期过程的影响。     

单电源心电图机前置放大器的设计

为使心电图（ECG：Electrocardiograph）机简单便携，采用干电池供电模式，提供不高于3V的电压，应用放大器AD623、TLV2254和阻容器件组成心电图机的前置放大器，实现了心电微弱信号的高精度放大、极化电压的快速消除等功能，保证了心电微弱信号的精确和稳定，便于心电图机后续数据采集和分析。同时，由于采用单电源供电，使心电图机供电模式简化，电路更加简单，促进了心电图机进一步向便携式方向发展。     

穿心构造的钢管混凝土柱-钢梁节点抗连续性倒塌性能分析与评估

火灾、爆炸、撞击等突发事件可能造成建筑物发生连续性倒塌,二十世纪以来,随着国际上恐怖活动逐年增多,各国专家学者开始重视建筑防倒塌规范的制定和结构抗连续性倒塌性能的研究。目前,钢管混凝土柱-钢梁外环板式节点已被广泛应用于工程实例中,但其因在钢管外壁焊接外加强环板占用大量建筑空间,影响建筑物使用功能,而钢管混凝土柱-钢梁穿心式节点即钢梁整体或部分穿过钢管及钢管内填充的混凝土,大大节省建筑使用空间。为研究穿心型钢管混凝土柱-钢梁节点在连续性倒塌工况下的机制,利用ABAQUS有限元软件建立5个穿心构造的钢管混凝土柱-钢梁节点及1个全焊接节点模型,考察节点在连续倒塌工况下的抗力机制、变形模式及内力变化,并评估其节点的抗连续倒塌能力。结果表明：穿心型钢管混凝土柱-钢梁节点的连续倒塌破坏模式可分为钢梁倒塌破坏模式和柱壁倒塌破坏模式两种类型,柱壁倒塌破坏虽有更好的延性及承载力,但钢管壁鼓曲具有不稳定性。节点的竖向承载力主要由抗弯机制及悬链线机制提供,其中抗弯机制提供前期抗力,悬链线机制决定后期极限承载力。新型穿心构造的钢管混凝土柱-钢梁节点具有良好的抗连续倒塌能力,其节点抗连续倒塌性能评估指标η高于其余钢梁倒塌破坏节点。     

基于改进EMD和数据分箱的轴承内圈故障特征提取方法

为解决直驱风力发电机主轴后轴承内圈轻微损伤故障诊断问题,针对实际工程中振动信号的复杂特性,提出一种基于改进经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)和数据分箱的特征提取算法。将信号进行改进经验模态分解,得到一系列平稳的本征模函数(intrinsic mode function, IMF)。对分解后的信号提取均值、方差等幅域参数特征,并根据参数有效性选择部分参数组成特征矩阵。选用等宽分箱方法,用箱内数据均值代替箱体数据,将特征矩阵进行平滑处理。经验证,该方法能准确提取实际工程信号中的有效特征,并从特征选择的角度较好解决了分类器代价敏感问题,减少了机器学习模型的过拟合现象。     

球墨铸铁管道新型抗震接口力学性能试验及数值模拟

有效的管线接口抗震措施是优化城市供水管网抗震性能和震后功能恢复能力的关键。为此,基于机械自锚设计和自变形补偿等思想,提出一种球墨铸铁管道新型自锚式抗震接口。开展普通承插式接口和新型抗震接口的轴向拉伸拟静力试验及抗震接口精细化三维有限元数值模拟,研究新型管道接口的抗拉承载能力、初始抗拉刚度、抗变形能力和极限破坏状态等力学特性。结果表明:0.2 MPa以内的水压变幅对普通承插式接口的轴向力学性能和破坏方式的影响不大,接口初始漏水至功能失效状态的过渡变形约为2.5 mm;新型自锚式抗震接口具备良好的承载能力和抵抗大变形能力,其抗拉力学性能曲线分为3个阶段,即胶圈受力阶段、卡环受力阶段和卡环失效破坏,其中,在卡环变形量为9 mm左右时,达到峰值承载力330 kN左右。     

退捻加捻法测试涤纶环绽纱捻度的实验分析

本文选用了不同号数、不同设计捻度的涤纶环锭纱七种,分别采用六种不同的捻度测试方法测试涤纶环锭纱的捻度,从测试结算可看出,相对于设计捻度,三倍退捻加捻法的测试误差最小,滑移法的测试误差最大,这为纺织厂或研究单位在测试涤纶环锭纱捻度时选择恰当的方法提供了科学的依据。