混合励磁磁通切换电机电磁特性分析与实验验证

混合励磁磁通切换电机通过调节励磁电流进而可以调节气隙磁场的大小,因此在电动汽车等工业控制领域有着较为广泛的应用前景。本文首先介绍12/10极HEFSM的拓扑结构,介绍了磁通切换和混合励磁的工作原理,接着利用Ansys/Maxwell软件建立电机的有限元仿真模型,对电机的磁场分布、磁链、反电势和转矩等电磁特性进行了仿真分析,研究了过饱和效应对HEFSM电磁特性的影响。结果表明:励磁电流在一定范围内对电机的电磁特性有明显的调节作用。并对电机不同工况下反电势进行测量,与有限元仿真结果进行比较,证明了电机有限元模型的正确性。     

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。     

电磁耦合无级变速系统磁路等效方法

运用经典的磁通管方法建立了电磁耦合无级变速系统的等效磁路网路图物理模型,并推导了基于该模型的数学模型。利用该数学模型,定性分析了内外气隙的磁场耦合特性。通过有限元法对电磁耦合无级变速系统的内外气隙磁场的仿真分析证明了该磁路等效模型的正确性,为电磁耦合无级变速系统的进一步研究提供了理论基础和参考依据。     

基于三维等效磁网络模型的混合励磁同步电机电磁特性分析

针对分析混合励磁同步电机电磁特性时,三维有限元法计算量大、耗时长,解析法难以考虑铁磁材料饱和影响的问题,提出一种改进的三维等效磁网络模型。该模型考虑了模块化定子齿和转子极靴不均匀饱和,磁极间漏磁、磁极端部漏磁和定子槽内漏磁,能够快速预测具有模块化定转子结构的新型混合励磁同步电机的电磁特性;在建模过程中,根据电机转动时定转子的相对位置,建立相应的气隙磁导等效模型,以进行动态分析。利用该模型,计算了混合励磁同步电机的气隙磁通密度分布、磁链、反电动势和转矩,分析了电机的励磁调节能力。最后,将计算结果与三维有限元、样机实验结果进行比较,验证了该模型的准确性和有效性,为具有三维磁通路径特性的复杂结构电机提供一种快速的初期设计方法。相比于传统模型,该模型精度提高约9.5%;相比于三维有限元法,该模型所需计算时间仅为其0.05%。     

混合励磁直线电磁阻尼器的特性分析EI北大核心CSCD

当电磁阻尼器的初级磁场与次级导体板相对运动时,会在导体板中感应出涡流,该涡流与初级磁场相互作用,从而产生制动力,因此也叫涡流制动器。文中提出一种混合励磁直线电磁阻尼器结构方案,介绍了其基本结构及工作原理,利用磁路法与麦克斯韦方程相结合的方法建立了混合励磁直线电磁阻尼器的解析模型,推导了制动力与涡流损耗的表达式,然后根据有限元法分析了混合励磁直线电磁阻尼器的制动力特性及其与主要参数之间的关系。最后研制了样机,并对样机进行了实验研究。     

新型非对称交错混合励磁同步电机电磁设计

分析了新型非对称交错混合励磁同步电机的结构特征与工作原理。阐述电机的电磁设计理论与设计方法,包括电磁负荷与电机主要尺寸确定、定转子结构设计和励磁绕组的设计等。据此设计并制作一台2 kW、8极样机,对样机进行不同负载条件下的调磁性能测试,给出不同转速和励磁电流时空载线反电动势变化及负载输出转矩变化情况。实验结果表明：该电机结构新颖,调磁性能较好,只需相对较小的励磁电流便可实现气隙磁通的宽范围调节。     

双定子混合励磁同步发电机电磁设计分析及实验研究

针对风力发电用永磁同步电机具有转速随机性较强导致端电压不稳定的特点,设计了一种双定子混合励磁同步发电机,并给出其电磁设计方法.利用三维有限元方法分析励磁电流变化时的电机空载磁场分布,并计算绕组磁链、感应电动势及电感等参数.研制了一台8极27槽样机,测试了发电机内外定子相电动势波形及空载特性.实验结果验证了理论分析的正确...     

船用同步发电机的无级恒压励磁方案

目前应用的相复励、晶闸管励磁等自励系统，其调压范围较小，动态性能虽好，但静态性能却不佳，即调压精度受到限制。本文提出采用他励的方式，并对船用交流同步发电机的无级恒压励磁方案的原理线路，性能，包括动态、静态特性进行了研究分析及试验，使其适用于有类似要求的调压范围大、调压精度高的电源系统。     

混合励磁永磁同步发电机的特性分析

当常规的永磁发电机在负载运行时,由于定子电阻、电枢反应的作用,发电机的输出电压随着负载的变化而变化。而混合励磁永磁同步发电机集成了电励磁和永磁两类电机的优点,使得发电机的输出电压可以得到有效的调节。该文从混合励磁永磁同步发电机的电阻、电抗参数入手,分析了各参数对发电机外特性的影响。实验结果验证了分析方法正确有效。     

高压直流输电与发电机励磁的综合变结构控制

研究了交直流互联系统采用变结构控制策略提高系统的暂态稳定性问题。以一单机无穷大系统为研究对象,并以交直流互联系统的动力学方程、发电机的电磁功率方程和高压直流输电直流功率调制规律方程为基础,建立了发电机励磁与高压直流输电综合控制的非线性数学模型。采用滑膜变结构控制策略设计了发电机励磁和高压直流输电的综合控制器,该控制器采用先设定系统的滑模运动方程,再求取等效系统,最后求取切换面的方法来得到控制规律。在交流输电线路发生故障时,采用常规的控制策略和文章提出的控制策略对系统进行了仿真,仿真结果表明,采用该控制策略能够显著提高输电系统的暂态稳定极限及暂态稳定性。     

输变电设施的电磁环境与绿色设计

叙述输变电设施的电磁环境并结合工程,开展绿色设计。论述了降低电磁影响的措施,以加快输变电工程建设,满足社会需求。     

高平坦度大功率连续可变衰减器

介绍了一种连续可变衰减器,采用带状线传输线结构,以导热性能优异的氧化铍陶瓷为基材,提高传热效率,增大产品的功率容量。在氧化铍陶瓷上加载厚膜电阻,利用厚膜电阻对电场的极化吸收实现对微波能量的衰减,通过改变厚膜电阻相对于中心导体的位置来实现衰减量的连续可变。利用厚膜电阻优异的衰减量平坦度特性来实现产品的高平坦度要求。利用HFSS有限元分析软件辅助设计,提高工作效率,降低调试难度。产品外形尺寸:120mm×100mm×70mm,产品实测性能:在1.2～1.4GHz范围内,插入损耗≤0.4dB,电压驻波比≤1.45,衰减量:0.4~7dB,衰减量平坦度:±0.1dB(≤4dB)、±0.2dB(≤7dB),功率容量:200W(平均功率)。产品实测性能与HFSS软件的仿真结果基本吻合。     

无刷交流励磁机电磁设计软件开发及有限元分析

基于电机设计基本原理，形成了一套完整的无刷交流励磁机的电磁设计程序，并针对此电磁设计程序，利用Visual Basic 6．0为工具，开发了基于数据库管理系统的无刷交流励磁机的设计软件，并用一系列电机产品进行检验，程序运行可靠，达到预期结果。运用Maxwell 2D对样机的磁场进行了分析。     

混合励磁无刷直流电机控制策略

分析了一种混合励磁无刷直流电机运行原理,提出了简易可行的分区控制策略.并介绍了以TMS320LF2406A为核心构成的控制系统.     

发电机非线性励磁连续变结构控制器的研究

本文深入研究了一种连续变结构控制规律,进一步讨论了其稳定性和特点,它保留了传统变结构控制的优点,并较大地增强了鲁棒性且克服了颤振问题。将该方法引人到电力系统,设计了发电机励磁非线性连续变结构控制器。数字仿真结果显示了该控制规律可以显著地改善系统的动态特性,同时具有较强的鲁棒性,表明了所提控制规律的有效性。     

基于直流激磁的半铁心可调电抗器

提出基于交直流正交磁化的半铁心可调电抗器的设计思想,以解决传统可调电抗器中存在的谐波较大、控制电流较高等问题.通过交流磁场和直流激磁的共同作用,可改变电抗器的有效电感量.实验结果显示,直流激磁增加时,电抗器的有效电感量会下降.与交流场正交的直流激磁可保持电抗器的线性特性,并使电抗器的电感量在一定工作电流范围内趋向稳定.运用铁磁学理论分析了正交磁化的内部机理,比较了2种绕制方式的可调电抗器的谐波特性.正交磁化的可调电抗器具有产生的谐波小、需要的激磁电流低等良好特性.     

基于直流激磁的半铁心可调电抗器

介绍了射阳河闸自动化系统的结构，详细介绍了其中复杂多样的闸门控制模式;针对闸门多模式控制的特点，分析了实现闸门分批控制（群控）的2个方案，重点讨论了一种运用顺控流程组态程序完成复杂控制程序的方法，这种方法为大型闸站的闸门多批次控制提供了参考;另外，讨论了射阳河闸自动化系统可行的几点改进措施。     

可连续调节容性无功的PWM型静止无功补偿器

提出了一种新型的可连续调节电容的静止无功补偿器。该补偿器将脉宽调制(PWM)型 AC-AC变换器与变压器相结合直接调节补偿电容上的电压,进而使补偿器能输出连续变化的容性 无功。该补偿器克服了传统的晶闸管控制电抗器(TCR) 固定电容器(FC)、TCR 晶闸管投切电 抗器(TSC)等静止无功补偿器用感性无功覆盖容性无功以产生连续可调容性无功的调节方式所存 在的不足,其变压器的容量仅为补偿电容容量的25％。该补偿器工作于PWM方式,不产生低次 谐波,响应速度快,控制易于实现。文中详细阐述了该补偿器的工作机理,推导了补偿器无功输出 及变压器视在功率与开关占空比的关系。最后通过实验验证了该补偿器的可行性和有效性。