飞轮储能系统用集成式电动/发电机分析研究

飞轮储能系统中电能与机械能之间的转换(即能量的双向输送)是以电机及其控制为核心来实现的.因而集成式电动/发电机的选型研究,对储能系统的整体设计具有十分重要的意义.介绍了各类通用电机作为集成式电机的可行性及其局限性,以及在飞轮储能系统中极具应用前景的其他电机结构特点和研究状况.     

混合电动汽车用无刷直流电机驱动系统的关键技术研究

按混合动力电动汽车的使用要求,研制出具有高功率密度的稀土永磁无刷直流电机驱动系统,实现了电动运行、发电运行及制动运行等功能。对该电机驱动系统的构成特点和关键技术进行了介绍。     

飞轮储能系统能量损失研究现状分析

飞轮储能系统的性能好坏与其运行过程中的能量损失密切相关,按功能及学科将飞轮储能系统所涉及的能量损失进行全面的分类,详细论述国内外学者对各分类子单元所涉及能量损失研究的现状,基于对研究现状的分析,论述影响风阻损失以及磁轴承、电动/发电一体机、电力变换器、真空保持系统、水冷却系统等能量损失的主要因素,为更好地进行以性能最优为目标的飞轮储能系统优化设计打下基础。     

飞轮储能装置储能状态控制研究

对飞轮储能装置性能的特点以及结构和储能原理进行了分析。对飞轮储能装置储能状态过程中如何提高系统所存储能量及能量存储效率作了具体分析。设计了复合控制方案对无刷直流电机进行调速,从而提高飞轮转速,增加系统存储能量。     

基于120°方波电流控制的无刷电机数学模型

永磁无刷电动机以其功率密度高、调速范围宽以及运行效率高而广泛应用于电动车辆的驱动系统,文中用120°方波电流控制的永磁无刷电动机建立其数学模型,物理概念清晰,控制方式简单。实验结果验证,该数学模型能模拟永磁无刷电动机系统实际运行过程,可应用于判定无刷电动机系统转矩脉动情况,以及无刷电动机系统在弱磁时的控制性能等,从而减少时间,提高调试工作效率。     

储能飞轮转子轴承系统动力学设计与试验研究

飞轮储能系统通过飞轮升速和降速来实现电能储存和释放,研究飞轮转子轴承系统固有频率预计、临界转速设计、动平衡等动力学问题。采用永磁轴承与螺旋槽动压轴承的混合支承方式,建立储能飞轮强度、动力学和充放电特性试验研究装置,进行了动平衡、阻尼支承调整、飞轮储能系统损耗和发电量测试等试验,试验飞轮达到设计转速42.0 kr/min,总储能497 W·h,从42.0 kr/min降速到13.8 kr/min,可用放电能达到290 W·h。     

飞轮储能系统的动力学仿真分析

飞轮储能技术是一种新型的机电能量转换与储存系统,它具有大储能量、高功率、无污染、高效率、适用广、无噪声、长寿命等许多优点,具有广阔的应用前景。采用三维建模软件UG建立飞轮储能系统的三维模型,并且通过大型有限元分析软件ANSYS建立飞轮储能系统的有限元模型,然后对该飞轮储能系统进行模态分析和转子动力学分析,研究并得到飞轮储能系统的固有频率和相应振型、临界转速等动态特性,为飞轮储能系统的设计和结构优化奠定了基础。     

飞轮储能系统轴承技术研究新进展

飞轮储能是一种应用前景广阔并已经得到实际应用的先进储能技术,支承高速飞轮的轴承技术是制约飞轮储能效率、寿命的关键因素之一.文中对比、分析了用于飞轮储能系统中的机械轴承、永磁轴承、电磁轴承和超导磁轴承的优缺点,总结了国内外飞轮轴承技术的研究新进展.     

车载飞轮电池的关键技术分析及其研究现状

介绍了车载飞轮电池的储能和运行机理,详细分析了飞轮材料、磁悬浮技术、电动/发电机和电力电子转换装置等关键技术的国内外研究现状,探讨了车载飞轮电池的动力学特性及车载飞轮电池的发展趋势。     

新型混合动力自行车电力驱动系统的研制

提出了一种新型的混合动力自行车电力驱动系统.利用永磁无刷直流电机实现了两项功能,即既能作电动机运行驱动自行车行驶,又能作为发电机运行反馈电能给蓄电池.结合系统整体结构框图,对各过程的工作原理进行了详细的分析.通过样机的试验结果,证明了该混合动力自行车电力驱动系统的可行性和优越性.     

飞轮储能系统中高速电机转子的分析设计

为解决表贴式永磁电机在高速场合下运行的问题,针对高速发电/电动机的转子设计,对转子强度与转子涡流损耗两个问题进行了研究,对一台应用于飞轮储能系统中80 kW表贴式高速永磁无刷直流电机,使用解析法研究了过盈量、保护套筒厚度与转子机械性能之间的关系,开展了定子槽口宽度、气隙长度、护套厚度等参数对转子涡流损耗的影响,得出了减小定子槽口宽度、增加气隙长度、减小护套厚度可以降低涡流损耗的结论。在保证强度的前提下,进行正交分析,得出了一套可以降低转子损耗,提高材料利用率的优化的定转子方案。使用有限元法对方案进行了验证。研究结果表明,该转子设计合理可靠,可以满足设计要求。     

Flywheel energy storage system with a permanent magnet bearing and a pair of hybrid ceramic ball bearings

Journal of Mechanical Science and Technology - A flywheel energy storage system (FESS) with a permanent magnet bearing (PMB) and a pair of hybrid ceramic ball bearings is developed. A flexibility...     

永磁同步电机在电梯系统中的应用分析

重点介绍了永磁同步电机在电梯驱动系统中引发的重大技术革新与技术优势,通过对永磁同步电动机在智能化、安全化、节能化曳引系统中的作用的分析,说明了永磁同步电动机在技术方面所具备的明显技术优势,指出其在电梯设计和应用中起到的重要现实意义。     

基于STM32F103的双轴交流伺服系统

针对传统单轴交流伺服系统存在体积大和成本高的问题,为满足工业自动化行业对结构紧凑型伺服驱动的需要,设计了一种全数字双轴永磁同步电机伺服系统。在分析了伺服系统实现原理和软硬件方案的基础上,该系统充分利用了STM32F103的2个高级定时器、3个高速AD、2个正交编码器接口等丰富的片上资源,采用了单个STM32F103为主控制器,以两块智能功率模块（IPM）为功率电路,使系统结构紧凑。实验结果表明,该双轴驱动器的性能能够满足实际使用的需求。     

基于SVPWM控制的无刷直流电机的建模与仿真

针对传统无刷直流电机（BLDCM）控制系统方波驱动转矩脉冲大等缺点,采用了基于电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制方法的正弦波驱动永磁无刷直流电机控制系统,建立了两级三相无刷直流电机的数学模型,利用Matlab／Simulink中的电力系统仿真T具箱SimPow—erSystems建立了SVPWM控制下的无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统的仿真模型。仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有较好的静、动态特l生,同时该仿真结果也验证了SVPWM控制无届Ⅱ直流电机的有效性和仿真模型的正确性。     

基于电压矢量注入法的PMSM无传感器控制

针对贴面式永磁同步电机的无传感器控制在低速和静止时一直存在着转子位置难以检测和估算的问题,提出了一种新的无传感器控制策略,即根据定子铁芯的非线性磁化特性,采用电压矢量注入法(Voltage Vector Pulse Method),在电机开始运行时,由闭环自适应磁通观测器估算转子位置、速度,实现转子初始位置检测。最终,通过Matlab仿真和实验,验证了该方法的有效性。     

基于PLC和直流电机的风力发电模拟平台试验研究

为解决风力发电中的风能利用问题,以直流电机为原动机,搭建了基于BECKHOFF PLC的永磁直驱风力发电模拟试验平台,并使用KingView组态软件开发了人机交互界面。风力发电模拟平台采用DC Driver来实现直流电动机模拟风机的转矩控制,采用下位机控制软件TwinCAT PLC集成的PID算法实现永磁同步发电机的转速控制,从而实现风力机的转矩特性模拟和永磁同步发电机的最佳转速追踪控制。最后,在所搭建的实验平台上对基于最佳叶尖速比的最大风能捕获控制方案进行了试验研究。研究结果表明,模拟风机可以动态地追踪最大功率点,验证了风机模拟平台的有效性。     

直驱型风力发电系统中永磁同步发电机的控制技术研究

研究了风力发电最大功率点追踪原理，建立了永磁同步发电机的数学模型，在此基础上，设计了一种适用于直驱型风力发电系统的永磁同步发电机的控制技术。控制系统采用零d轴电流分量控制策略，并采用电流滞环跟踪技术控制定子电流，实现速度闭环控制。在Matlab／Simulink平台上建立了系统仿真模型，实验结果证明系统能够变速运行实现最大功率点追踪。系统结构简单，响应快，输出电流近似正弦，谐波含量小。