永磁型无轴承电机解耦控制策略研究

根据无轴承电机转子悬浮力产生机理,针对一类表面贴装式永磁型无轴承电机提出了基于转矩绕组气隙磁场定向的解耦控制算法,根据转子磁场定向坐标系统中电机数学模型推导出气隙磁场定向坐标系统中电机电磁转矩、气隙磁链以及可控悬浮力数学模型,在此基础上构建了永磁型无轴承电机转矩绕组气隙磁场定向解耦控制系统,有效解决了转子磁场定向控制存在的缺陷.仿真结果证明了提出的控制算法的正确性与可行性.     

异步电动机无速度传感器矢量控制系统设计

文章提出一种基于模糊神经网络的模型参考自适应电机转速辨识方法，将其与SVPWM调制技术控制的变频器系统结合起来，组成了一种基于DSP的异步电机无速度传感器矢量控制系统。具体介绍了其结构及软硬件的设计。仿真结果表明此系统动态性能好，能准确跟踪电机转速的变化。     

神经网络在感应电机直接转矩控制上的应用

提出一种感应电机直接转矩控制（DTC）BP神经网络电阻识别方案，神经网络电阻识别器按照定子电流和定子电阻之间的关系训练网络。利用MATLAB／SIMULINK建立仿真模型，完成DTC调速系统仿真研究。仿真结果表明本文提出的方案可以改善DTC调速系统的动态性能。     

三点比较法在风力发电系统中的应用

由于风的随机性,充分利用风能是风力发电系统的本质要求,在研究了各种MPPT算法的基础上,提出将三点比较法应用于风力发电系统,介绍了风力机运行特性和最大功率点跟踪(MPPT)的原理,分析三点比较控制算法在应用到风力发电系统中的缺点和不足,并在此基础上提出了改进型的三点比较法.采用Matlab软件进行仿真实验,仿真结果表明改进型三点比较法具有良好的收敛性和抗干扰性,同时证明了改进型的三点比较法的正确性和可行性.     

高速永磁电机转子过盈方式对转子应力的影响

该文对高速永磁电机（HSPMM）转子过盈方式对转子应力的影响进行研究。首先,在二维极坐标下建立了转子各部位统一几何模型的应力场数学模型,可求解不同边界条件下转轴、永磁体和护套的径向应力和周向应力。然后,基于建立的应力场数学模型得到不同过盈方式下转子应力的解析计算方法,分析了不同过盈方式对转子应力的影响。在此基础上,提出“虚拟过盈”概念及虚拟过盈下的应力计算表达式,分析了其准确度并解释了其物理意义。最后,通过有限元（FEM）分析方法对一台额定功率为50 kW、额定转速为40 000 r/min的高速永磁电机进行分析,说明了不同的过盈方式导致转子应力的差异,验证了理论分析的合理性。     

表贴式永磁同步电机预测转矩控制的无权重代价函数设计方法

永磁同步电机（PMSM）模型预测转矩控制的代价函数中转矩与磁链具有不同的量纲,需要合理整定各自的权重系数,实现控制性能的优化。为此,该文在构建PMSM离散数学模型的基础上,首先将转矩误差与磁链误差表达式映射至两相静止坐标系下,分别等价为电压矢量终点到直线和到圆的距离表达式,两者因具有相同的量纲,可直接叠加构成该文所提代价函数,省去了权重系数的选取流程。然后将备选电压矢量依次代入代价函数,选取使代价函数最小的最优电压矢量作为下一控制周期的电压输入。最后建立仿真模型与实验平台,对该文所提无权重代价函数设计方法与其他PMSM预测转矩控制方法的稳态与动态性能进行比较,结果表明,所提方法具有良好的控制性能。     

基于改进型双幂次趋近律与全局快速终端滑模观测器的IPMSM调速系统滑模控制

针对内置式永磁同步电机（IPMSM）速度环中存在的内部参数摄动与外部负载扰动等问题,为了提高速度控制系统的动态性和鲁棒性,该文提出一种基于改进型双幂次趋近律（IDPRL）与全局快速终端滑模观测器（GFTSMO）的滑模控制方法。所提趋近律在幂次项中引入系统状态变量,减少了稳态误差,解决了快速趋近滑模面和抖振抑制之间的矛盾。设计一种基于IDPRL的IPMSM滑模速度控制器。为了进一步减少系统状态的稳态误差,设计了一种GFTSMO,该观测器不仅能够减少趋近律的开关增益,还能实现系统扰动的准确补偿。仿真和实验结果验证了所提的滑模控制方法的可行性和有效性。     

MMC换流阀最优三次谐波注入方法研究

损耗是衡量柔性直流输电系统性能的关键指标之一。对调制波叠加三次谐波可以提高换流阀直流电压利用率,还可以增大换流阀的冗余度,提高可靠性。推导了叠加三次谐波后换流阀的损耗计算公式,详细分析了三次谐波叠加率对换流阀损耗的影响。计算结果表明,随着三次谐波叠加率的增大,换流阀损耗逐渐降低,但是此时的冗余度与损耗并不是最优值,因此通过遗传算法对损耗与冗余度进行了优化配置以兼顾损耗与冗余度。结果表明:当三次谐波叠加量达到24.3%时的时候损耗与冗余度取得性能平衡,此时总损耗为1.485%,冗余度为12.7%。     

塔机回转用超高转差感应电动机的设计研究

根据塔机回转机构用超高转差感应电动机的特点，在文中介绍该类电机设计的电磁负荷选择，转子参数的确定以及特性的计算等问题。     

电机绕组缺陷的电-磁-热多物理场仿真与定量检测方法

针对传统方法缺乏考虑电机绕组缺陷尺寸变化对检测效果的影响,以及接触式检测的局限性,建立一种考虑电-磁-热耦合的电机绕组缺陷的多物理场模型,并提出基于脉冲涡流热成像的定量检测方法。基于脉冲涡流检测过程中的电磁感应与热传导机理,建立电-磁-热多物理场耦合模型模拟涡流激励下缺陷的生热过程,给出不同种类缺陷的电磁场与温度场分布,并揭示了缺陷尺寸变化对温度分布及检测结果的影响机理。进一步设计电磁感应激励红外热成像检测系统,在脉冲式激励模式下获得了电机绕组的热像图序列,通过定量处理后实现电机绕组的绝缘破损、铜条表面裂纹、绝缘减薄与铜条裂纹复合缺陷等缺陷的可视化检测。所提多物理场方法仿真结果表明,缺陷处温度低于周围非缺陷处温度,且缺陷中心处温度随绝缘层变薄而增大,实验分析结果与仿真一致,验证了模型的准确性。