基于周期性半模型的中低速磁浮用直线电机的性能计算分析

中低速磁浮列车直线感应电机磁路不对称且受纵向及横向边端效应的影响,性能计算困难.文章分别采用磁路法、二维有限元法及三维有限元法进行了直线电机的牵引力及法向力计算,在全模型三维有限元仿真基础上提出采用周期性半模型有限元仿真方法进行电机性能仿真,并搭建了中低速磁浮列车直线电机静态测试平台进行测试验证.通过对比测试发现,周期...     

基于PSCAD的220 kV主变中性点暂态过电压仿真及特性分析

对一起由于单相接地故障引起的暂态过电压造成某220 kV主变跳闸的事件进行了深入研究和分析.采用PSCAD仿真软件建立暂态过电压模型.同时为了能够尽可能地体现故障前后物理过程细节,仿真工作针对一些重要的参数和情况进行分类模拟,进而得到一些重要的信息.最后通过总结故障原因,并结合系统运行情况提出了相应的建议措施.     

基于切换的多模型二阶段自适应控制器设计

针对一类具有参数跳变特性的离散时间系统,设计一类基于切换策略的新型多模型二阶段自适应控制器.该控制器首先将系统不确定参数的变化空间划分为多个子空间,在每个空间内建立多个自适应模型.为了克服多模型退化,保持模型的多样性以应对参数跳变,采用带约束的二阶段自适应方法对未知参数进行实时估计,并据此设计相应的子控制器;然后基于切换策略,选取该时刻的最优子控制器作为系统的控制器,从而减小系统暂态误差,提高系统动态性能;最后进行数值仿真研究,仿真结果表明该控制器结合了切换机制和二阶段自适应的优点,在相同模型数量的情况下,能够快速逼近参数跳变以后系统新的工作点,显著地缩短系统的过渡过程,提高暂态性能.     

基于卡尔曼滤波的谐波检测分析

针对日益严重且复杂的电网谐波问题,提出了一种基于卡尔曼滤波的谐波检测方法.阐述了卡尔曼滤波器的跟踪估计原理,并建立了基于卡尔曼滤波器谐波分析的数值模型,结合Matlab仿真平台对算法检测稳态谐波和暂态谐波信号的性能进行了分析.通过对比研究表明该算法在准确度、快速性、暂态谐波分析等方面均优于快速傅里叶变换(FFT),仿真和试验结果表明该算法在分析复杂的电网电能质量事件中具有较高的实用性.     

基于场路耦合的永磁电机瞬态特性研究

本文采用场路耦合法时永磁电机进行瞬态特性研究.考虑定子绕组分布、磁极形状和电枢电压,结合电磁场分析方法和控制策略建立瞬态数学仿真模型,通过实验验证了仿真模型的有效性.     

小功率18/24结构开关磁阻电机仿真研究

开关磁阻电机已用于电动汽车上,但运用在小功率的电动自行车上还不太多见。文中主要对比了两种结构方案,分别为三相36/24结构电机和18/24结构电机。提出的两种电机结构均为外转子,既配合轮毂电机的安装,又可以在有电机外径限制下增大气隙直径和电机出力。基于AnsoftMaxwell2D的有限元场路一体化分析,建立了电机性能仿真模型。在得出磁化曲线族的基础上,通过数值计算,计算和分析不同结构方案下SRM起动转矩、电机出力、效率以及过载能力,结果18/24综合性能更优,选择三相18/24结构SRM作为最终方案,并对其进行了结构优化。最后得出结论：通过仿真研究,18/24结构电机可以满足电动车的各种性能指标。     

小功率18/24结构开关磁阻电机仿真研究

开关磁阻电机已用于电动汽车上,但运用在小功率的电动自行车上还不太多见。本文主要对比了两种结构方案,分别为三相36/24结构电机和18/24结构电机。提出的两种电机结构均为外转子,既配合轮毂电机的安装,又可以在有电机外径限制下增大气隙直径和电机出力。基于Ansoft Maxwell2D的有限元场路一体化分析,建立了电机性能仿真模型。在得出磁化曲线族的基础上,通过数值计算,计算和分析不同结构方案下SRM起动转矩、电机出力、效率以及过载能力,结果18/24综合性能更优,选择三相18/24结构SRM作为最终方案,并对其进行了结构优化。最后得出结论：通过仿真研究,18/24结构电机可以满足电动车的各种性能指标。     

变频调速异步电机转子笼端部电阻的计算

本文首次从三维似稳电流场的观点出发，用有限元法在型变频调异步电机转子笼端部损耗的分布和电阻进行了计算，这种方法比目前国内外通常采用的其它方法精度有所提高，通过计算电机的起动性能验证了该方法的正确性。     

大功率异步牵引电机矢量控制的研究

矢量控制的基本原理是建立在异步电机的稳态模型之上,而实际运行中电机的参数变化很大,这就极大的影响了控制系统的性能.文中根据闭环对参数变化具有抵抗作用,在控制策略中设计了转速,电流,磁链等多个闭环,采用了对参数依赖性很小的偏差电压解耦方式,并结合电机的电压模型和电流模型对传统的转子磁链计算进行了补偿和修正.从理论分析可以看出该系统能有效地降低参数变化对系统的影响,能够快速响应电机运行的动态过程.MATLAB仿真结果表明该控制系统精度高,实时性好,受电机参数变化的影响也有很大的降低.     

基于Simulink的倍频电路锁相环仿真平台设计

根据电荷泵锁相环的基本原理建立了基于Simulink的倍频电路锁相环仿真模型,并按照设定的参数仿真环路带宽对暂态特性的影响,结果表明仿真平台能够验证倍频电路的性能,为研究噪声对时钟抖动的影响打下良好基础。     

基于Magnet的六相感应电动机建模及仿真研究

在Magnet环境中建立六相感应电动机模型,并采用梯形波相电流对其驱动;分析了转矩电流和转子电流的关系,表明梯形波相电流实现了励磁电流和转矩电流的分立控制;对电磁场进行2D瞬态磁场仿真,分析了等磁势分布情况、磁感应强度波形、稳态电磁转矩和转矩电流的关系;添加Motion单元,对电动机的启动性能进行2D动态仿真。仿真结果表明,电动机空载和负载运行时电磁转矩响应速度快,无明显电磁转矩脉动和转速脉动,说明采用梯形波相电流驱动电动机的方法切实可行,仿真参数设置合理,为最终实现电动机的性能优化提供了参考。     

地铁牵引供电系统直流侧短路故障研究

牵引网短路故障中线路电气参数的暂态变化是研究轨道线路保护与控制技术和短路故障定位技术的基础。基于Matlab/Simulink建立了24脉波整流电路模型,计算了集肤效应作用下等效接触网与钢轨网的电阻和电感值,建立了直流牵引供电系统牵引网短路故障仿真模型,利用该模型对空载线路下牵引变电所近端与远端的牵引网短路故障进行仿真,分析电流瞬态值随不同故障距离变化情况。仿真结果曲线充分反应整流机组等非线性器件使得近端短路瞬态电流峰值呈振荡收敛状态,证明了该模型的准确性,为牵引变电系统线路保护装置的精确配置提供参考。     

基于小波变换的超声电机启动和关断特性的测试与分析

叙述了本研究中心研发的超声电机瞬态测试系统及其测试方法。由于噪声的影响，启动、关断响应曲线常常不太光滑，以往采用平滑技术和数字滤波等处理办法，获得启动和关断响应特性精度较差。本文利用小波变换对原始启动、关断响应数据进行分析，去除噪声，从而较准确地获得了超声电机启动和关断的响应时间。实验结果表明，超声电机确实具有毫秒级的响应时间。     

基于三维模型的机车制动盘瞬态温度场仿真

该文运用有限元软件ANSYS7建立了某机车制动盘的三维循环对称有限元模型.讨论了边界条件和各种相关参数的确定方法,尤其是机车整个制动过程中制动盘换热系数的计算方法.同时进行了三维瞬态温度场计算仿真,给出了典型时刻温度场分布云图.仿真结果显示：在制动开始阶段,制动盘迅速升温,高温区集中在制动盘摩擦面表层,最高温度达220OC;制动过程结束后,整个制动盘有一段较长时间的降温过程.仿真结果与实验数据相符,证明了该三维有限元模型及其温度场计算方法的正确性.     

定子斜槽月球车驱动电机性能的快速计算

通常采用3--D有限元方法分析斜槽电机的性能,但3--D模型剖分单元数目庞大、计算时间极长,对计算机性能要求也较高.为快速且准确地预测月表极限温度下月球车车轮驱动用斜槽电机的性能,提出了2--D几何模型耦合恒流源电路模型处理多截面模型中分段电机同槽导体电流相等以及定子斜槽的方法,并研究了计算精度的影响因素.针对一套永磁无刷直流电机方案,计算了齿槽转矩、空载感应电势和电磁转矩,并结合转子典型位置下气隙磁场沿电机轴向的分布特征以及谐波分析结果评估了计算精度.该方法的计算量较小,计算结果与3--D模型仿真结果、实测结果的比较表明了该方法的有效性.     

基于EMTP-ATP的风力发电机雷电电磁暂态特性分析

为解决风力发电机组雷电暂态过程研究的问题,本文根据雷电流在风机系统内的流通路径,利用EMTP-ATP软件建立了单台风机系统一体化电路暂态仿真模型以及整个风电场电路暂态模型,分析了各部件模型的建立过程与模型中参数的计算方法。该模型将雷电流在风机系统内的传播路径立体地集成在一起,反映雷电流在风机系统各部件内传播时的暂态特性。基于风机系统的一体化电路暂态模型,研究了风机叶片、机舱、塔筒和变压器等部件的雷电暂态特性,并分析了电缆屏蔽层接地方式等因素对风机雷电暂态特性的影响。研究表明塔筒-线芯间的过电压在线芯的上下两端达到最大;电缆金属屏蔽层能有效降低塔筒-线芯间的感应过电压与线芯的雷电流,感应过电压的抑制比可以达到41%,线芯雷电流抑制比可达60%;此外,屏蔽层的接地方式采用两端接地时感应过电压幅值最小。     

汽车起动机电磁场有限元仿真

起动机是汽车起动系统的关键部件之一,而电磁场是起动机能正常运转的重要条件。现给出了汽车起动机电磁场的有限元计算方法,通过采用Ansoft构建起动机整体剖分模型,设置仿真边界条件后绘制有限元网格,计算得到了起动机内部稳态电磁场分布情况,结果表明该起动机有限元分析模型的合理性。最后,通过试验的方法获得起动机磁场的实测数据,经误差分析验证了起动机电磁场仿真结果的真实可靠性,为今后进一步优化设计起动机结构提供了一定的指导和借鉴。     

基于有限元的交流伺服电机仿真分析

根据自动化设备实际需求,设计12槽10极交流伺服电机,分析该电机主要参数的选取。建立该电机的有限元模型和电路仿真模型,并进行电路-电磁场耦合分析。在空载状态下计算气隙磁通密度分布,分析空载反电势及其谐波含量和齿槽转矩;在额定负载状态下,分析电机额定电流下的电磁转矩和交直轴电感。结果表明:该电机的设计参数和电机性能满足技术指标要求,可为伺服电机的进一步优化提供参考。     

基于Matlab／Simulink的汽车ABS建模与仿真

该文以单轮车辆为研究对象,建立整车数学模型、轮胎模型、制动器模型、液压系统模型和滑移率的计算模型。对所建立的汽车ABS数学模型进行仿真研究,得出仿真曲线。仿真结果表明,建立的ABS数学模型可靠,能达到较为理想的制动控制效果,验证了汽车ABS具有良好的制动性能和方向操纵性。