汽车尾气的磁流体发电通道的设计及电参数的计算

汽车尾气属低温等离子体,含有大量高能电子、离子、激发态粒子和具有很强氧化性能的自由基（OH、O）。本文论述了利用汽车尾气进行磁流体发电作为车载电源补充的可行性,设计了一种低温、低速、小功率且符合车用的发电通道,并分析计算汽车尾气发电机最大电流、最大功率参数,最后,提出了汽车尾气发电的后处理的方案,本方案对汽车充分利用燃料能源、提高效率、有利环保具有重大意义。     

新一代汽车变级永磁发电机研制成功

东莞市正宇汽车机电制造有限公司通过长期的开发试验，解决了汽车永磁发电机与现有调节器不能通用的技术难题，终于完成新型的汽车变级永磁发电机的研制工作。该电机机体结构简单、转动惯量小、漏磁少、比功率大、低速充电好，具有发电负荷过载自动保护、蓄电池缺电运行以及能延长蓄电池使用寿命的功能，与一般交流发电机相比性能更可靠。该项技术已通过国家检测，取得检验合格证书，不久将投产面市。新一代汽车变级永磁发电机研制成功@宁天心 @张帆     

逆变式高效永磁发电系统分析

系统介绍了永磁发电机和逆变控制系统的设计过程，并就试制成功的样机与同功率无刷励磁发电机的性能进行比较，得出了永磁发电机输出波形频率稳定、失真较小、电压稳定的结论．因此，其经济效益和社会效益十分显著．     

基于自抗扰控制器的风力发电系统最大功率追踪控制

论述了风力发电系统中风能最大风能捕获的基本原理,介绍了永磁同步发电系统双ＰＷＭ 换 流器结构．使用功率自抗扰控制器和两个电流自抗扰控制器,设计出了永磁同步发电机最大功率追 踪控制系统．自抗扰控制器将风机的机械转矩扰动等外部干扰进行估计和补偿,使得发电机组按照 最大功率点跟踪方式运行,提高了系统跟踪性能,实现了风力发电系统的最大功率输出．通过不同 风速条件下的建模仿真,验证了自抗扰控制算法的有效性和实用性．     

低速永磁水轮发电机的优化设计及性能仿真

针对低速永磁同步发电机所特有的高转矩低电压的特点,利用电机设计软件对所研究的发电机的主要尺寸、永磁体尺寸、定子绕组、定子铁芯、定子槽型进行了优化设计,据此研制了一台10kW外转子低速永磁水轮发电机的样机,最后采用Ansoft Maxwell软件进行样机性能仿真和样机试验.仿真以及试验结果表明:具有斜槽定子铁芯以及分数槽集中绕组的低速永磁水轮发电机具有齿槽转矩低、效率高、输出电压谐波分量小以及波形正弦性畸变率低等一系列优点,完全满足设计要求.     

一种直线开关磁阻发电机的设计与有限元分析

用于海浪发电的传统直线开关磁阻发电机存在发电效率低、径向磁拉力较大以及噪声大等问题.为了提高直线开关磁阻发电机的发电效率、减小径向磁拉力、降低噪声,基于开关磁阻发电机和永磁发电机的工作原理,设计了一种新型结构的永磁双边直线开关磁阻发电机,采用Ansoft Maxwell软件对发电机2D模型进行有限元分析,研究了发电机径向磁拉力及电磁特性.仿真结果表明,发电机结构及参数合理,相与相之间实现了零互感,与传统直线开关磁阻发电机相比,径向磁拉力明显减小,磁链值增大,提高了发电效率.     

风光柴发电系统

介绍了风光柴发电系统的结构和基本工作原理,对系统中的各工作单元进行了分析.提出了控制器是系统的核心部件,应该具有最大功率点跟踪、蓄电池优化充电和控制柴油发电机启停等功能的观点,并对器件性能的选择提出了一定的要求.     

永磁直驱风力发电功率滑模控制器的研究

永磁直驱风力发电机具有多变量、非线性及强耦合的特点,系统参数变化较大直接影响系统的控制性能。基于此,设计了一种功率滑模控制器,并在直驱电机数学模型的基础上,设计出直驱发电变流控制系统,将此滑模控制器应用于该系统的机侧控制。控制器根据系统当前的状态采用滞环函数使系统精确的在给定滑动模态轨迹中运动,其设计过程与对象参数及扰动无关,因此,该系统具有良好的抗干扰能力,并能有效解决高频率切换带来的抖振效应。在搭建的8极5kW直驱发电机的Matlab/Simulink仿真模型中,对系统输出的电压、电流、功率控制进行了仿真分析,其结果表明,系统并网冲击小、功率跟踪精度高,表现出良好的动态性、稳定性和鲁棒性       

Cymbal压电发电机系统

建立了Cymbal压电发电机发电系统,设计了DC-DC型能量存储电路并进行了压电发电性能研究。同时实验研究了占空比、电感等参数对压电发电性能的影响。研究结果表明,占空比这个DC-DC电路中的重要参数存在一个最佳值,使得负载的输出功率达到最大。在一定范围内电感对负载输出电压的影响不大,但对输出功率的影响比较明显。当占空比为2%、电感为1.5 mH时,压电发电机最大输出功率可达到10.5 mW。由Cymbal压电发电机产生的电能能够满足微型机电系统、网络传感器等低耗能电子产品的供能需求。     

基于变频器容量的永磁同步风力发电机最大功率控制的研究

介绍了永磁同步风力发电系统的基本结构,论述了风力发电系统中风机最大风能捕获的基本原理,并提出一种采用永磁同步电机作风力发电机实现最大功率输出的控制系统.通过建立考虑铜耗和铁耗的电机损耗模型,获得了电机损耗与定子电流之间的关系.在此基础上提出永磁同步电机最佳效率控制,并将其应用于永磁同步风力发电系统中.使风力发电机按照最大功率点跟踪方式运行时,电机损耗最小;在充分利用变频器容量的前提下,实现风力发电机最大功率输出,从而得到永磁同步风力发电机最优定子电流矢量控制.仿真结果证明了该控制算法的有效性和实用性.     

天然气压差发电控制系统的研究

为解决天然气管道沿线调压站站内设备供电难的问题,设计一款适用于10～40 kPa天然气低压差发电的小功率发电控制系统.控制系统选用国产芯片作为主控芯片,前端选用永磁同步发电机（PMSG）作为能量回收装置.在设计的控制系统硬件电路中,采用最大功率点作为控制输出,通过采用本安电路达到防爆要求;以钛酸锂电池作为能量存储及仪器设备的能源.在程序设计上实现对管路电磁阀的控制,以解决在蓄电池充满电和过高压差情况下输入过载的问题,并采用多种保护策略以防止整流后过高的电压破坏元器件.通过试验台的搭建对控制系统性能进行测试,功能上基本达到预期要求.     

潮流发电系统功率控制及并网运行

为了研究潮流发电系统运行过程中的功率与并网特性,以可变桨叶轮-单级增速-永磁同步发电机为机械传动结构和二极管整流-斩波-逆变为电气变换结构的潮流发电系统为对象,建立从叶轮到发电机的数学模型.针对叶轮处流速精确测量的困难性,提出基于流速预测的发电机转速控制.针对直接桨距角控制中存在的非线性、计算量庞大的问题,给出基于功率反馈的变桨距控制.采用直流母线电压控制与有功无功电流解耦相结合的方式研究并网运行特性.设计加工试验样机,开展海试试验.结果表明,并网系统具有良好的并网控制特性和较高的输出电能质量,利用提出的功率控制策略能够有效地实现最大功率捕获与超流速下的功率限定输出.     

直驱式永磁同步风力发电最佳风能跟踪控制与实验研究

研究了永磁同步风力发电系统,对风力机、发电机部分分别进行建模,提出了一种最佳转速给定的发电机最佳风能跟踪控制策略,通过对风力机和发电机特性分析,给定永磁同步发电机最佳转速值,实现系统最大功率追踪.在实验室环境下搭建了基于TMS320F28335系列DSP的永磁同步风力发电实验平台,通过实验研究验证了该控制策略的有效性.     

自发电采暖鞋的设计

介绍了电磁感应发电式自发电采暖鞋的设计,以克服当前采暖鞋存在的使用不便、使用寿命短及不够环保等问题;根据行走中人体工程学的分析和计算,证明采用线圈-永磁铁芯的发电方式,人体行走能提供的发电功率为每只脚6.6W,可以满足鞋内的取暖。并做到无易损件、无污染、使用方便和经济实惠。     

新型双风轮单转子风力发电装置特性测试

为了以更适用、更廉价的方式来提高风力发电装置的发电效率,在分析前后风轮发电功率的基础上,提出一种带齿轮结构的双风轮单转子风力发电装置,以实现风能的两级利用.车载实验结果表明:该种双风轮风力发电装置的发电功率、发电效率以及年发电量较同规格的单风轮发电装置均明显提高,其中该装置中的前轮三叶片后轮三叶片、前轮三叶片后轮四叶片及前轮三叶片后轮五叶片结构的发电效率相对于单风轮分别增加了40%、50%及38%,而年发电量则分别增加了38.06%、76.49%及73.06%,因而该装置更能高效率地利用风能.     

风力发电技术与系统仿真

阐述了国内外风力发电的发展现状,及风电机组大型化、变桨变速功率调节、直驱永磁发电机、海上风电等风力发电技术的研究现状,并以双馈风力发电机系统为研究对象,利用MATALAB/Simulink,建立了双馈风力发电系统仿真模型.仿真结果显示,风力发电系统的电压、电流及有功功率输出波形完全符合电力设计规范要求.     

电动车用永磁同步电机转子结构对弱磁调速性能分析

针对电动汽车驱动电机既要满足低速区大转矩输出,同时又要满足高速恒功率区宽弱磁调速范围的特殊要求,提出采用具有铁桥分段的V型永磁同步电动机作为驱动电机。通过分析对比不同转子磁路结构对电机主要运行特性参数的影响表明:同时采用非均匀气隙、V型铁桥分段永磁体、改变相邻磁极间距,不仅有利于改善空载气隙磁密波形,而且也满足增加电机恒功率区弱磁扩速范围和低速区大转矩输出的要求。并采用这种结构设计了20 kW电动汽车驱动用内置式永磁同步电机,结合有限元对电机主要性能进行了电磁计算。     

分块式永磁振动发电机的结构及输出电压

设计了分块式永磁振动发电机,分析了永磁振动发电机的结构及不同条件下的输出电压,运用有限元方法计算了发电机的磁场与输出电压,提出了设计分块式永磁振动发电机的条件.制作了分块式径向充磁的永磁振动发电机,对永磁振动发电机进行了实验研究,理论和实验表明,振动发电装置在振幅为50 mm振动周期为2 s的正弦振动时,输出开路电压峰值为3.6 V;有效值为2.24 V.研究对于研制分块式永磁振动发电机具有重要指导作用.     

基于支持向量机的光伏发电功率预测

分析了光伏系统的发电特性以及影响光伏发电的因素,建立了基于支持向量机的光伏系统发电功率预测模型.该模型以结构风险最小化原则取代了传统机器学习方法中的经验风险最小化原则,在小样本的机器学习中有着优异的性能.用某一天的数据作为训练样本集,首先对数据进行去噪和归一化,然后用支持向量机方法对样本集进行训练和发电功率预测.仿真结果表明,基于支持向量机的预测模型具有较高的精度,可用于光伏发电系统的预测.     

24V车载发电系统仿真与试验

针对特殊作业车辆专业电器大负荷供电的问题,利用Matlab/Simulink软件对车载发电系统进行建模仿真,并搭建模拟试验台对仿真结果进行验证。建立在多工况车速基础上的仿真模型通过BUCK电路控制以及增量式PID控制的方式实现了车载发电系统的稳压过程。试验结果表明:系统在稳压模式下所产生电压和模型仿真时电压均接近目标电压24 V,且变化量在±5%范围之内。