先进汽车电气变速器

介绍一种基于机电能量转换原理实现变速传动的装置.该装置将一台感应电动机和一台感应发电机融于一体,同心布置,能够替代汽车中的无级变速器、起动机和发电机.本文着重介绍其这种电气变变器(EVT)的工作原理,综述相关研究成果,比较不同设计之间的异同.通过结合串联混合动力以及无级变速器的控制策略,初步探讨装配EVT的整车控制策略和试验台架布置情况.通过对样机进行的实验和仿真研究表明,该装置不仅效率高,而且质量轻、体积小,既提高了车辆性能,又降低了排放.     

无刷双机械端口电机原理

提出了一种创新的无刷双机械端12电机的原理设想.它保留了传统双机械端口电机的主要优点,如两个机械端口可运行在不同转速和可无极连续变速等,而取消了传统双机械端口电机中的电刷和滑环,简化了电机结构,提高了可靠性,可以设计成使两个机械转子的额定转速相差很大,从而更适用于需要低速大力矩的混合动力汽车等场合.研究了电机的"三等效电机"原理,并分析了不同工况下电机的功率流向及其控制思想.     

双机械端口电机线性解耦控制

研究表明,双机械端口电机内外气隙的电磁场存在严重的耦合,这种电磁耦合影响了内外转子的独立运行特性.本文首先针对两种不同结构形式的永磁型双机械端口电机的耦合特性进行了研究,分析了包含电磁耦合的双机械端口电机数学模型,阐述了耦合的本质.接着基于李雅普诺夫稳定性理论提出一种新的电磁解耦控制算法,可以将4输入4输出的多维系统分解为两个2维传统电机系统,达到内外转子独立控制的目的.最后仿真和实验验证了这种算法的有效性.     

基于双机械端口电机的新型电力无级变速系统研究

在先进深度混合动力系统中,行星齿轮机构将内燃机、发电机和电动机连接在一起构成电力无级变速混合动力系统,无论车速如何变化,内燃机总是工作在高效区域,提高了混合动力车辆的燃油经济性.但是,这种系统也存在结构复杂、体积较大的问题.本文研究了基于双机械端口电机的新型电力无级变速系统设计原则、永磁式双机械端口电机控制策略,并对这种系统在混合动力汽车应用中的工作模式进行了分析;研制了一台缩小比例永磁式双机械端口电机样机,实验验证了设计的有效性,模拟混合动力整车运行进行了典型循环工况实验和分析.     

新型开关磁阻电动机控制器主电路

通过介绍几种典型开关磁阻电动机主电路拓扑结构,提出一种新结构,可以为相绕组提供可变的反向关断电压。全文着重介绍了这种电路的工作原理及特点。     

晶闸管控制的单相–三相变换器

提出一种单相电源供电时适用于异步电机传动的单相–三相变换器。由于仅采用7个晶闸管和1个移相电容,该变换装置具有造价低、结构简单的特点。分析该变换器的工作原理及开关过程,并提出一种基于开环变压变频(variable voltage variable frequency,VVVF)和变压恒频(variable voltage constant frequency,VVCF)控制的单相–三相离散跳频控制策略,用于电机的起动和稳态运行控制,一方面保证了电机在低频阶段足够大的起动力矩,另一方面可使电机稳步起动到额定转速。仿真和实验结果表明了该控制策略的有效性以及系统方案的可行性。     

切换矩阵系统在舞台吊杆变频器中的应用

变频器控制电机一般都是一台变频器单独控制一台电机,如果是几十台或上百台电机,则需配几十台或上百台变频器,那么投资就比较大。而且当某一个变频器出现故障时,其对应的电机也不能动作,所以可靠性不高。针对这种情况,对于短时工作制的变频控制电机场合（以自动舞台场合必用的舞台吊杆为例）,改变原有的一对一控制方式,设计了一个电气切换矩阵系统。此系统根据实际工作电机动作最大数来确定变频器的个数,很大程度上降低了成本,而且由于每一台变频器可以控制每一台电机,控制的安全系数也大为提高。     

调速系统中具有高性能指标的整流电路控制系统分析

整流电路是交－直变频调速系统中的重要一环,它应满足交流异步电机动态调速的基本要求。特别是对大功率的调速系统而言,它还要尽和的吸收系统无功。文中对纯无功功率控制和直流电压内嵌式控制策略进行了比较和分析,并对不同系统的数学模型进行仿真,得出了他们的动态响应曲线。并对仿真结果进行了讨论。     

超声电机驱动电路设计

超声电机(简称为USM)是一种有别于传统电机的新型微特电机。其工作原理是利用压电材料的逆压电效应,把超声频段的电信号加到压电材料—金属构成的定子上,使定子表面产生一定轨迹的机械振动,通过与转子间的摩擦作用来驱动转子运动。由于USM特殊的机械结构和工作原理,使得其需要专用的驱动电源,一般需要输出两相正弦高频电压,并且电压幅值、频率或相位差可调。本文根据USM驱动电路输出电压的要求,利用PWM控制技术设计了一种新型的USM驱动电路,并通过buck斩波变换器实现了USM驱动电路输出的电压调节,最后通过电路仿真,输出了两相相位差90°、幅值可调的高频正弦电压,满足USM驱动控制要求。     

THYRISTOR CONVERTER-FED SYNCHRONOUS MOTOR DRIVE

ABSTRACT

The development, design and construction of a variable speed drive using a synchronous motor is described in this paper. At first, the operation of motor with a current-fed, motor e. m. f. commutated inverter is explained. The working of control circuitry is explained next with the aid of logic and functional blocks. The power circuit, comprising the converter, inverter and motor has been reduced to simple blocks so that the controller design by hand computations becomes possible. It has also been shown that the digital simulation based on simplified block diagram is accurate enough for obtaining the responses of the system to step changes in speed reference and load on motor.     

感应式电气变速器的电磁耦合与解耦控制

针对基于感应电机原理的电气变速器共外转子同心分布结构造成的内部电磁耦合问题,研究耦合场的分布规律及其对主参数的影响.使用有限元仿真定量计算电气变速器内、外电机相自感和互感的变化范围,基于所得电感数值并结合所推系统数学模型进行变参数系统建模;参照恒定参数模型对电气变速器内、外电机的绕组相电流和输出机械转矩、转速的变化情况...     

新型机电混合无级变速风力发电系统

提出一种新型机电混合无级变速(mechanical andelectrical variable transmission,M-EVT)风力发电系统,采用一级机械增速装置进行升速,电气无级变速器进行调速,既提高了系统的可靠性,减小了系统的体积,又省去了复杂的大功率电力电子装置,能够实现真正的变速恒频,最大限度的利用风能。分析了机电混合无级变速风力发电系统的工作原理、各工作流程中功率流的变化和电气变速器的运行模式,并对各运行模式下的控制策略进行了仿真分析,制作了电气无级变速器样机并搭建了机电混合无级变速风力发电实验平台,进行了相关的实验。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性,为机电混合无级变速风力发电系统的设计和应用研究打下了基础。     

直流断路器在特高压直流输电中的应用

介绍了直流断路器开断的技术难点以及高压直流工程中使用的直流断路器的工作原理、组成结构。针对特高压直流输电工程中双极换流站直流断路器的配置原则与运行方式的转换进行综述,展望了特高压直流断路器在工程中的应用。     

Control of the dual mechanical port electrical machine and its applications in hybrid electrical vehicle

This paper deals with the control strategy of the dual mechanical port electrical machine (DMPEM) which is suitable for hybrid electrical vehicles. In particular, it discusses the power management algorithm of the electrical variable transmission (EVT) system based on DMPEM. Also an equivalent circuit of DMPEM has been proposed for the first time, which gives clear physical meanings to all components in the circuit. The power flow of DMPEM under different operating conditions is analyzed from the equivalent circuit. The proposed control strategy is validated on a simulated EVT experiment platform. The result proves its validity. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

中高压潜油电泵变频调速技术的研究与应用

文章介绍了一种多电平功率变换器的拓扑结构及其在高压潜油电泵变频调速系统上的应用,并描述了该系统的工作原理和控制策略。     

基于液压传动的独立运行潮流能发电系统变速恒频控制

在潮流能发电系统中采用液压传动方式是一种全新的探索.文中提出了基于液压传动的独立运行式变速恒频潮流能发电系统.在介绍了系统组成及工作原理后,进行了理论分析并提出通过调节泵排量、负载大小及马达排量来实现系统变速恒频恒压复合控制的调控原理.建立了整机系统的仿真模型,并进行了有无控制条件的仿真对比试验.仿真结果显示,基于所述调控原理的液压式潮流能系统能够实现变速恒频恒压运行,验证了理论分析的正确性,为真实系统的设计及试验提供了理论依据.针对真实样机系统开展的拖动试验进一步验证了液压传动在潮流能系统中应用的可行性.     

基于中压直流配电网的MMC调制策略研究

模块化多电平换流器已在直流输电场合得到广泛研究,现今为止已取得不少工程应用。文中介绍了模块化多电平换流器及其子模块的拓扑结构和工作原理。搭建了基于PSCAD/EMTDC的两端模块化多电平换流器仿真系统,实现了两种最常用的调制策略的比较。比较了不同调制方式下两端系统逆变侧输出电压、输出电流、A相桥臂电流及各桥臂子模块的电容电压波动情况。对模块化多电平换流器在中压直流配电网中的工程应用有一定参考价值。     

开关磁阻电机的自抗扰控制策略研究

开关磁阻电机由于其具有结构简单、可靠性高、调速范围宽等优点,在多种场合如新能源汽车以及家用电器等领域内得到应用和发展。本文以直驱型宽转速调速的多功能食品料理机为研究对象,结合开关磁阻电机特性及机械运动方程,建立系统仿真模型,利用自抗扰控制设计了开关磁阻电机宽转速稳定的调速系统,验证自抗扰系统能更好地抑制外部负载变化引起的扰动影响,并且具有更好的动态响应及稳态性能。最后对一台四相8/6开关磁阻电机进行实验,结果表明自抗扰控制可以有效控制电机的转速和转矩,在宽转速范围变工况条件具有优良控制性能。     

Single-sensor current regulation in switched reluctance motordrives

This paper reports on progress made in the operation of switched reluctance machines with simultaneous excitation of multiple phases using just a single current sensor. This avoids individual current sensors in each motor phase, without compromising the drive performance. A new technique for operation of the classic two-transistor-per-phase power converter with only one current sensor is presented, allowing two phases to be excited simultaneously. The detailed operation and implementation of this technique is shown, together with test results and comparisons with normal operation with one current sensor per phase. The paper concludes that adding a very simple electronic circuit to the existing motor control circuitry allows single-current-sensor operation with uncompromised performance. This is the first time a paper discusses the topic of multiphase switched reluctance motor (SRM) excitation using a minimum number of current sensors     

变频器在能量回馈试验台控制系统中的应用

通过对试验台的系统构成、变频器的连接和设置、能量回馈原理的描述,介绍了变频器在能量回馈系统这一特殊环境下的应用.变频器在试验过程中有电动和发电两种工作状态,两台同轴连接的电机分别由两个逆变器驱动,一台电机作为拖动电机工作在电动状态下,另一台电机作为加载电机工作在发电状态下,在发电状态下可以把多余的能量反馈回电网,具有高效节能的特点,体现了这种应用的合理性.