永磁同步电动机的磁场参数和性能计算

本文利用有限元法计算出了稀土永磁同步电动机的磁场,并对磁场进行了谐波分析,从而求出了电机的参数和性能。在参数计算中,采用了对应于额定运行工况下的磁导率求取电枢反应磁场的方法,从而使求出的电枢反应电抗直接考虑了饱和的影响;在性能计算中,利用求磁场的方法直接求出电枢绕组的磁链,然后根据同步电机的派克理论,直接求出电磁功率。同时利用对电枢磁势与d轴夹角的迭代,求出功率角,从而求出了永磁同步电动机的功角特性。最后对一台研制的3千瓦钕铁硼永磁同步电动机进行了计算和试验。     

两种内置式转子结构电抗参数的研究

永磁同步电动机电抗参数是电机性能分析和优化设计的重要依据，需对不同转子结构的电抗参数进行分析.在三维电磁场数值计算的基础上，利用Ansoft软件对两种内置式永磁同步电动机的交、直轴电枢反应电抗参数进行计算，在此基础上总结出两种转子结构永磁同步电动机电抗参数随气隙长度和永磁体磁化方向长度的变化规律.试验测试结果与计算结果相吻合.结论表明:该方法能指导转子结构的选择.根据所得的规律，确定转子结构的设计策略.     

用简易方法测定永磁同步电机的漏抗和同步电抗

由于永磁同步电机的励磁不能调节,因此不能按传统的方法用空载特性、短路特性和零功率因数负载特性来测量漏抗和同步电抗。如用三相突然短路法或电压恢复法测出其同步电抗,则需降低转速进行,还需录波器等设备,而且数据处理也较复杂、本文介绍几种用一般设备测量永磁同步电机参数的方法,并对各方法进行分析比较。最后用所述方法测试了一台7.5kW钕铁硼永磁同步电动机的漏抗和同步电抗。     

永磁同步电动机的稳态分析

方程式、相量图和等效电路是分析永磁同步电动机的重要工具。由于是磁体励磁,转子结构复杂,参数的非线性以及ｑ轴电抗大于ｄ轴电抗等原因,使永磁同步电动机的模型与普通同步电动机有较大差别。本文推导了这种电动机的方程式,画出了不同情况的相量图,最后分析了永磁同步电动机的等效电路。     

有限元法在稀土永磁发电机设计中的应用

本文采用有限元法计算了稀土永磁同步发电机的电磁场,并以此为基础,着重解决了漏磁系数、直轴和交轴电枢反应电抗、气隙中的磁场波形和电压调整率等参数及性能的计算。我们实际计算了3—160kVA五种不同规格的稀土永磁同步发电机,计算结果与试验结果吻合较好。     

永磁同步电机电枢反应电抗计算方法的研究

电枢反应电抗是同步电机的一组重要参数，有饱和值与不饱和值之分。本文从其定义出发，导出了永磁同步电机电枢反应电抗的表达式，进而研究不饱和值的计算方法以及饱和值的磁钢工作图法和数值方法，给出了计算实例与实测结果。     

关于钕铁硼永磁单相同步电动机产品化的方法

介绍了钕铁硼永磁单相同步电动机产品样机的试验结果及分析、设计方案和试制情况。     

径向永磁低速同步电动机的优化设计研究

研究了钕铁硼永磁低速同步电动机的优点,对其径向充磁式结构及其优点做了介绍;并针对钕铁硼永磁体价格较贵的问题,提出一种遗传算法与复合形法相结合的混合优化算法,即保证优化的全局收敛,又能提高优化的快速性;本文建立了数学模型,绘出了主程序、遗传算法、复合形法的流程图;并利用混合优化算法对某一型号径向钕铁硼永磁低速同步电动机进行了优化。优化结果表明,优化后不仅使永磁材料用量减少,而且电机的性能指标也有所提高。     

永磁同步电动机的设计新方法

提出了一种设计永磁同步电动机的新方法。这种方法是用直接设计法确定电动机的主要尺寸，然后用二维有限元法确定电动机的空载、负载和电枢反应磁场，再用场路结合的方法确定电机的参数和性能，并根据磁场分布和性能要求对电动机的主要尺寸进行调整和优化，因此使设计更准确。     

“自起动永磁同步电动机”通过鉴定

由沈阳工业大学承担的机电部机械工业技术发展基金项目“自起动永磁同步电动机”于1990年1月12日通过鉴定。该项研究对这种电动机的设计计算、起动性能及结构工艺等问题进行了深入地理论分析和计算。所研制出的二台样机的试验结果验证了理论分析的正确性和计算的准确性。所研制的3kW钕铁硼同步电动机和铁氧体永磁同步电动机性能达到了合同中所规定的技术指标,数据对比见下表:     

基于ANSYS的抽水蓄能电机饱和同步电抗的计算

针对抽水蓄能电机饱和同步电抗的计算问题,在不使用其他计算软件的条件下,完全借助于有限元分析软件ANSYS,进行了饱和同步电抗的计算,并将计算结果与设计值进行了对比分析.结果表明,计算值与设计值基本一致,ANSYS软件可以独立完成电机饱和同步电抗的计算工作.     

用工程寻优理论辨识异步电机漏抗参数

异步电机的漏抗通常是不易准确测出的，本义则运用系统辨识的方法对其进行辨识．获得了满意的结果．文中提出了用工程寻优理论进行参数辨识的新方法以及一种等效计算饱和漏抗的新公式。最后．利用辨识所得的参数进行了瞬态仿真．其结果与瞬态实测数据相符合．     

任意结构电机绕组电抗的测定方法

特殊结构电机的特性分析,一般需要用计算机仿真技术对电机的数学模型求数值解,而绕组的自感和互感参数则是建立电机数学模型的基础。本文介绍了两种简单易行的测定电机绕组自感和互感参数的方法——静测法与旋转电势积分法(亦称动测法)。文中给出了一台具有不均匀气隙、不对称六相绕组结构的新型方波同步电机的应用实例,并对该电机的计算机仿真结果和实测波形作了比较。     

d-q轴励磁的同步电机气隙磁场与电枢反应电抗的计算

本文介绍d—q轴励磁的同步电机气隙磁场与电枢反应电抗的计算方法。将电机一对极的磁路分成若干条小磁路,计算小磁路的磁化曲线。再按电机的磁势分布曲线,计算每条小磁路上的气隙磁密。然后用富里哀级数分解的方法,计算气隙的谐波磁密与磁通,进而得d、q轴的电枢反应电抗。考虑了隐极与凸极电机磁路的不同,也考虑铁心饱和的影响,它可以计算电机空载与负载下的气隙磁场与电枢反应电抗。     

UUV海底定点停驻受力特性及稳定性分析

在简单介绍海底定点停驻UUV概念及工作过程的基础上,建立了其在海底时的稳定性分析模型,并推导出了航行器负浮力、主轴与两支撑点之间的半角θ、流体动力Fx、Fy之间的关系。为了研究航行器在海底时的流体动力特性,采用Ansys ICEM对其离海底不同距离及海底有不同倾角时的情况进行结构化的网格划分,并应用CFX软件对其在不同水流速度下的外围流场进行数值仿真,得到了其在海底时所受侧向力、升力随距海底的距离、海水流速及海底倾角的变化趋势。最后,对航行器在海底时的稳定性进行了分析并得到了一组能够保证航行器海底稳定的较好参数。     

旋翼桨尖气动/降噪综合优化设计研究

采用Kriging模型和遗传算法开展了针对桨尖形状的气动/声学综合优化设计研究。为了获得精确的气动及声压特性,得到基于声类比混合方法计算气动噪声需要的声源数据,采用非定常雷诺平均NS方程(URANS)数值模拟旋翼前飞粘性绕流。为了提高遗传算法的优化效率,采用一种基于EI方法的Kriging模型代替费时的数值模拟过程。以AH-1G/OLS旋翼为基准,并以气动性能为约束,噪声峰值最小为目标,进行了旋翼桨尖的降噪优化设计。优化结果表明,文中多发展的优化方法是可行的。     

三维虚拟校园系统设计与实现

以抚顺大学新校区作为研究对象,设计实现了虚拟校园漫游系统。重点研究了两个方面的内容,一 是基于建筑图纸的三维模型的建立和优化,二是基于Virtools实现用户与校园虚拟环境的动态交互。首先在 AutoCAD中对建筑设计图纸进行整理,作为建模的框架依据;然后利用3dsmax按真实尺寸比例建立校园模型,通 过烘焙后得到真实感较强的校园模型;最后将模型导入到Virtools中实现自主漫游功能并设计了碰撞检测,避免了 上天入地的不真实现象。所建立的虚拟校园漫游系统得到了实际使用,很好地展示了新抚顺大学的风貌,取得了良 好的效果。     

一种基于θ-D次优控制的三维末制导律设计

最优制导律在求解Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程时十分困难。θ-D方法是一种基于State Dependent Riccati Equation(SDRE)方法的新型次优控制方法,能够获得HJB偏微分方程的近似闭环解。针对最优制导律在求解HJB方程时十分困难的问题,文章在考虑导弹自动驾驶仪动态特性和末制导的三维真实拦截情况下,建立导弹和目标的三维相对运动方程,基于θ-D次优控制方法,经状态重定义后对模型方程的伪线性化处理,得到闭环形式的θ-D三维末制导律。为验证所提出制导律的制导性能,分别针对目标不机动和机动的拦截情况进行了数值仿真。仿真结果表明,相比自适应变结构制导律,文中设计的θ-D三维闭环末制导律能克服自动驾驶仪动态延迟对制导性能的影响;对于目标作大机动逃逸的情况,其制导性能更优。     

基于FPGA的空时编译码器实现

基于高速多输入多输出(Multi-input Multi-output,MIMO)系统中的空时编码技术,提出了一种能够在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)上实现空时码编译码器的硬件实现方法,并给出了编译码过程中各步骤的实现过程。采用该方法设计的编译码器具有控制单元简单、模块结构规则,易于FPGA实现,可用于高速场合等特点。仿真分析表明,硬件实现的性能与理论性能接近。