同步磁阻电机分析与设计(连载之十二) 永磁辅助同步磁阻电机的设计研究

针对两层磁障的同步磁阻电机,分析磁障厚度比例对磁阻转矩的影响。进而在优化的同步磁阻电机中间磁障中插入永磁体形成永磁辅助同步磁阻电机,讨论此类永磁辅助同步磁阻电机的齿槽定位力矩、永磁转矩、磁阻转矩和抗退磁性能。最后对比了同步磁阻电机和永磁辅助同步磁阻电机的转矩特性以及调速特性。     

基于MATLAB/Simulink的开关磁阻电机控制策略仿真

根据开关磁阻电机的自身特性,制定了外环速度模糊PI、内环电流PI、变角度控制的双闭环控制策略。策略的每一个控制环节都是根据开关磁阻电机的特性而选取的:PI控制能够提高开关磁阻电机控制系统的稳定性;能够提高开关磁阻电机控制系统的精确性;变角度能够提高开关磁阻电机控制系统的响应速度。在MATLAB/Simulink的环境下,通过开关磁阻电机控制系统能够很好地实现对开关磁阻电机的控制。     

新型开关磁阻电机及其拓扑结构技术

开关磁阻电机工作遵循磁阻最小原理,且工作时处于高饱和状态,为此,呈现开关磁阻电机结构为多样化,非线性模型复杂化特点.本文在介绍传统开关磁阻电机定转子结构的基础上,针对新型开关磁阻电机及其拓扑结构技术进行综述,对新型开关磁阻电机及其拓扑技术特点及工作原理进行分析和总结.     

新型两相开关磁阻电机结构综述

开关磁阻电机具有结构简单可靠、有体积小、成本低等特点,两相开关磁阻电机是该种电机中结构较为简单的一种,其应用比单相开关磁阻电机更具有普遍性。本文对国内两相开关磁阻电机的基本结构及其拓扑结构进行综述,推导了开关磁阻电机数学模型,探讨了两相开关磁阻电机本体拓扑结构的研究现状及水平,并针对文献中研究的新型两相开关磁阻电机的结构特点及功能进行分析。     

新型开关磁阻电机发展综述

开关磁阻电机是一种先进的机电一体化装置,它具有结构简单、造价低廉、机体坚固、可靠性高、调速范围广等优点,在工业应用中受到青睐。该文根据开关磁阻电机控制特点,分析了开关磁阻电机转特点及工作原理,结合国内外基于开关磁阻电机的相关文献,综述了新型开关磁阻电机发展概况,针对每种新型结构的开关磁阻电机,阐述了各种结构的优缺点。     

四相开关磁阻电机直接转矩控制方法研究

目前三相开关磁阻电机直接转矩控制方法,是三相交流电机直接转矩控制基本方法的应用,不适合任意相开关磁阻电机.针对应用广泛的四相开关磁阻电机直接转矩控制方法进行研究,提出了四相开关磁阻电机磁链矢量的构造方法和电压矢量的选择原则,实现了四相开关磁阻电机直接转矩控制.该方法的研究结果和控制规则,很容易扩展到任意相开关磁阻电机,...     

单相开关磁阻电机拓扑结构

开关磁阻电机具有结构简单可靠、有体积小、成本低等特点,单相开关磁阻电机是该种电机中结构最为简单的一种,其应用于一些高速和特殊场合。本文对国内单相开关磁阻电机的基本结构及其拓扑结构进行综述,描述了单相开关磁阻电机特点及研究重点,探讨了单相开关磁阻电机的发展历史和本体拓扑结构的研究现状及水平,针对单相开关磁阻电机的自启动问题和转矩波动抑制等方面进行全面总结。     

双定子游标磁阻电机的转矩研究

为了满足很多场合中低速大转矩直接驱动电机的需要,基于传统游标磁阻结构电机改进设计了一种双定子中间转子式的新型游标磁阻电机。分析了传统游标磁阻电机的工作原理并推导出其电磁转矩表达式,利用有限元法对比分析新型游标磁阻电机和传统游标磁阻电机的性能,仿真计算得出该新型电机的平均转矩比传统游标磁阻电机高44%,通过对内外定子间的相对角度进行优化,得出最优角度为15°,此时其平均转矩与优化前相比提高9.5%。     

轴向磁通开关磁阻电机的电流斩波控制研究

以轴向磁通开关磁阻电机为对象,介绍了轴向磁通开关磁阻电机控制技术,包括轴向磁通开关磁阻电机调速系统的基本原理和轴向磁通开关磁阻电机的三种基本控制方法,即电压斩波控制、电流斩波控制和角度位置控制,并在轴向磁通开关磁阻电机上应用电流斩波控制方法进行研究。     

三相开关磁阻电机新型结构

开关磁阻电机具有结构简单可靠、有体积小、成本低等特点,三相开关磁阻电机是该种电机中结构较为普遍的一种,其具有自起动能力,应用更具有普遍性。本文对国内三相开关磁阻电机的基本结构及其拓扑结构进行综述,探讨开关磁阻电机调速系统在国内外应用现状,分析了三相开关磁阻电机本体拓扑结构的研究现状及水平,并针对文献中研究的新型三相开关磁阻电机的结构特点及功能进行分析。     

新型单级隔离型软开关功率因数变换器

提出一种兼具软开关和箝位的新型单级隔离型功率因数校正(power factor correction, PFC)变换器拓扑。该变换器能满足电气隔离的应用要求,提升单级隔离型PFC的功率等级。与传统单级结构相比,新拓扑输入电流校正效果明显,功率因数接近1。比较理想地解决了限制单级PFC功率等级的变压器漏感和直流母线电容应力问题。箝位电容被充分利用简化了零电压过渡(zero voltage transition,ZVT)技术在隔离型变换器中的应用,既改善了半导体器件的开关环境、优化系统电磁兼容,又提高了变换效率。实验制作一台87 kHz,1 kW的样机。实验结果表明,这种变换器的效率基本能够达到93%(半载以上),功率密度提高,适合于中大功率应用场合。     

基于ZigBee的智能扬声器系统设计

扬声器是公共场所传播信息的一种有效途径,为使人群听清信息,扬声器的音量一般较大,但当环境安静时扬声器的音量过大会使人产生不适。因此,需要根据人群的大小对扬声器的音量进行控制以减少噪声污染。目前公共场所的扬声器音量还是通过手动调节的,这就显得特别不方便。针对这个问题设计了一种智能扬声器系统,该系统以单片机为控制核心,采用ZigBee通信技术进行信息无线传输。系统实现了扬声器系统音量的自动调节,当人群较大,环境嘈杂时扬声器的音量大一些;当人群较小,环境安静时扬声器的音量小一些,显得更加人性化。     

水轮发电机镜板和推力头热弹变形分析

介绍了ANSYS软件用于镜板和推力头的热传导和热弹变形计算的方法.考虑到镜板和推力头结构和受力周期对称的特点,取其Z分之一(Z为瓦块数)作为ANSYS有限元分析模型.推力头和镜板接合面为三维等效热传导单元和三维接触单元.镜板在力载荷作用下,周向变形的高点处在瓦上,低点在瓦间,径向变形在外径侧上翘;镜板在温度载荷作用下,周向由于恒温而不产生变形,径向变形为下凸.镜板面的综合变形为径向下凸,外径侧上翘,沿周向为波浪形.     

配电系统实际运行的剩余供电能力计算方法

现有配电系统最大供电能力模型(TSC)充分研究了配电网的供电能力,适用于规划未来配电系统和评估已有配电系统,本文改进了已有的TSC模型,得到了一种更适合指导智能配电系统运行的剩余供电能力计算方法。首先,简要介绍了配电网的TSC模型及相关定义;其次,提出了剩余供电能力的概念,改进已有TSC模型得到了剩余供电能力数学模型,并给出求解方法;再次,介绍了剩余供电能力的特点,表明剩余供电能力更适合指导配电系统运行;最后,结合算例说明本文模型的实用性和正确性。本文工作定义了一种配电系统剩余供电能力并给出了计算方法,完善了配电网供电能力的理论体系,其更适合指导电网运行,有利于高效利用配电网的供电潜力、提高资产利用率。     

基于振动频谱机理的架空输电线路张力检测方法

介绍了采用振动频谱分析法实现线路张力的间接测量。首先,分析了导线微风振动的原理,讨论了导线张力与其振动频谱相关性的理论模型。在此基础上,搭建了导线张力和振动信号同步测试系统,校准了张力测量系统,设计了振动测量系统。根据架空输电线路的实测结果,采用小波分析对信号进行了降噪处理和分析。结果表明,振动频谱法能够对架空输电线路张力提供较好估计,适合在线监测使用;导线横向水平振动时,频谱分布与理论计算结果存在差异,其一阶振动本征频率相对变小,认为对于多股绞合导线,大振幅振动产生较大阻尼力,消耗风能输入功率,降低了振动频率。     

一种新型高增益直流变换器

随着太阳能光伏发电和燃料电池等输出电压较低的新能源电力的广泛应用,大功率和高增益变换器的研究成为电力电子研究领域的热点之一.为实现DC/DC变换器的高增益和高可靠性,提出了一种非隔离无源箝位型交错并联型变换器,其输入并联而输出串联,并试制了1台200W实验装置来验证理论分析的正确性.实验结果表明,采用无源箝位电路可有效回收漏感能量,实现主开关管的软关断和软开通,既避免了附加箝位器件,降低了成本,又达到了与有源箝位电路类似的功效,提高了装置的可靠性.该新型变换器在保持合理占空比的情况下,获得了高增益,降低了变压器的匝比,并使反向恢复问题得到抑制,变换器的效率和功率密度有了一定的提高,磁芯的体积有效减小,证明了这种新型变换器的实用性.     

计及负荷电压静态特性的电力系统最小负荷裕度的快速评估

负荷裕度是静态电压稳定性最重要指标之一,定义了非线性复变电力系统的最小负荷裕度。利用非线性电路动态等值方法,引入功率参变量,构造拉格朗日函数。证明非线性电力网络负荷节点获取极大有功功率的必要条件：负荷静态等值阻抗模等于负荷节点看进系统的动态等值阻抗模,然后提出评估电压稳定性的阻抗模裕度指标。同一扰动下,阻抗模裕度越小,电压稳定性越薄弱,节点负荷裕度越小,只需计算最薄弱节点的最大负荷裕度,即系统最小负荷裕度。通过阻抗模裕度最先到达零来确定最薄弱节点获取的极大有功功率,计算其最大负荷裕度。计及负荷功率扰动方式与负荷电压静态特性,通过对IEEE30节点系统的仿真表明：单节点负荷功率扰动方式及恒定阻抗与恒定电流负荷比例的增加,提高了系统的最小负荷裕度。     

含铁心线圈励磁特性求取方法的探讨

为求取电力系统中含铁心线圈元件的励磁特性,选取13次多项式模拟瞬时值励磁特性,采用基于Leven-berg-Marquardt方法的非线性最小二乘法对实测数据进行参数估计以确定多项式的待定系数,从而单值确定有效值伏安特性,再转换为瞬时值励磁特性。计算实例表明该法可保证拟合精度,满足工程实际需要。     

基于Protel的DBD微流注形成分析

介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)是一种有效产生非平衡等离子体的方法,微流注是DBD的主要表现形式,而目前针对DBD微流注形成过程的研究虽然很多,但关于微流注沉积电荷层分散电容对微流注形成过程影响的研究却未见报道。为此,基于Protel模拟方法,建立了一种新的DBD等效电路模型模拟DBD单个微流注进行模拟并验证其放电参量;在此基础上分析了沉积电荷层对于微流注的影响,计算了沉积电荷层电容的大小,以及在此实验条件下沉积电荷层的面积。模拟显示,在激励电压幅值为5kV、激励频率为6kHz的正弦波,放电气隙宽度为1mm时,形成微流注的分散电容值为0.13pF,在电介质层相对介电常数为10时,计算得电介质层的沉积电荷层直径为1.09mm,与实验测量结果一致。     

一种基于改进Petri网拓扑的PMU配置优化方法

本文提出一种基于改进Petri网的PMU配置优化算法,先在关联节点可测的基础上,引入关联节点安装PMU优选约束,建立网络覆盖优化函数.然后采用改进的Petri网对系统的结构进行分析,并结合节点关联信息,得到PMU最少时网络的最大覆盖.该方法将复杂网络拓扑分解为若干基本分析单元,从而缩小了分析规模;通过引入标识算子,将复杂矩阵运算转化为逻辑运算,简化推理过程;同时,通过更新变迁点火序列进行PMU地点选择,并引入变迁时间标签使计算过程得以简化,提高了计算效率.最后通过算例仿真,验证本文所提的方法计算准确,过程简便.