降耗节能单相永磁同步电动机的研制

针对单相永磁同步电动机起动困难和运行时功率因数低的问题,计算和分析了起动过程中电磁转矩、转差率与起动电容之间的关系,获得使得起动转矩值最大的电容值,以缩短起动时间;通过调节补偿电容来调控电机功率因数,从而降低运行电流实现节能.仿真和样机实验表明,正确选择起动电容值可以提高电机自起动性能,实时调节补偿电容值可以获得明显的节能效果.研究工作和结论对开发高起动性能的高效单相永磁同步电动机有参考价值.     

一种永磁直线同步电机混沌系统的反馈控制方法

针对永磁直线同步电机混沌系统参数不确定的控制问题,基于具有很强非线性映射能力的RBF神经网络,研究一种基于径向基神经网络(RBFNN)的反馈控制方法。该方法以永磁直线同步电机的定子交轴电流、直轴电流以及转速作为控制变量,首先采用RBFNN学习这3个变量所体现出来的混沌动力学特性,然后用训练好的径向基函数神经网络模型反馈控制混沌系统。数值模拟结果表明,提出的算法具有很强的鲁棒性,抗干扰能力强、响应速度快、控制精度高。     

Suspension force control of bearingless permanent magnet slice motor based on flux linkage identification

The control accuracy and dynamic performance of suspension force are confined in the traditional bearingless permanent magnet slice motor (BPMSM) control strategies because the suspension force control is indirectly achieved by adopting a closed loop of displacement only. Besides, the phase information in suspension force control relies on accurate measurement of rotor position, making the control system more complex. In this paper, a new suspension force control strategy with displacement and radial suspension force double closed loops is proposed, the flux linkage of motor windings is identified based on voltage–current model and the flexibility of motor control can be improved greatly. Simulation and experimental results show that the proposed suspension force control strategy is effective to realize the stable operation of the BPMSM.     

基于磁极偏移圆筒永磁直线电机齿槽力的削弱

为了削弱圆筒型永磁直线电机的齿槽力,在简要介绍圆筒型永磁直线电机齿槽力产生原理的基础上,基于Ansoft软件对圆筒型永磁直线电机的齿槽力进行了分析.以单个磁极和初级齿相互作用产生的齿槽力为基础,运用叠加原理得到整个电机的齿槽力解析表达式,进而提出采用磁极分组偏移来削弱电机齿槽力的方法,并给出了磁极偏移距离的表达式.通过有限元仿真验证了该方法的有效性,同时对磁极偏移后电机的反电势进行了分析,发现该方法对电机反电势的影响很小,所得结论可为直线电机的设计提供一定参考.     

大功率动磁式音圈电机优化及试验研究

针对音圈电机的大功率应用场合,设计了一种动磁式音圈电机。电机最大推力可达到2000 N。利用Matlab优化程序包,采用非线性约束最小化优化方法,以力密度为目标函数,对电机进行了参数优化,并对优化结果进行了分析和ANSYS仿真验证。仿真结果表明优化方法可行。设计试验平台,对样机进行了静力学试验研究。试验结果表明,电机推力满足应用要求,可作为一种大推力电机投入工业应用。     

配钢纤维RPC永久柱模的RC框架抗震性能试验

目的为推广永久性建筑模板的工程应用,探讨钢纤维活性粉末混凝土（RPC）永久柱模对框架结构抗震性能的改善.方法通过对一榀配钢纤维RPC永久柱模的装配整体式钢筋混凝土框架在水平低周反复荷载作用下的拟静力试验,并基于该型框架结构的破坏特征、滞回耗能、变形及延性等性能,分析永久柱模对框架结构抗震性能的影响.结果试件具有显著的＂强柱弱梁＂破坏特征,滞回环面积较大,正、反向延性系数分别达4.44与6,具有较好的变形能力,极限点等效黏滞阻尼系数达0.21,耗能能力较强.永久柱模对核心混凝土有一定的紧箍作用,约束核心柱的横向变形.结论配钢纤维RPC的钢筋混凝土框架结构抗震性能良好,永久柱模的配置提高了框架的抗震能力,这种柱模具有良好的应用前景.     

直驱型永磁同步风力发电机混沌运动的非线性比例控制

根据直驱型永磁同步风力发电机（DPMSG）的数学模型,通过仿射变换和时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的永磁同步发电机模型变换成一种简单的无量纲数学模型。验证系统在某些参数条件下会出现混沌运动,提出直驱型永磁同步发电机混沌运动的非线性比例控制方法。该方法以直轴和交轴电压为控制变量,通过发电机状态的非线性反馈,将直轴和交轴电流方程中的耦合项解耦,并使直轴和交轴电流可以跟踪设定值。该控制方法可以根据实际要求设置唯一稳定的平衡点。仿真结果表明了理论分析的正确性和有效性,为DPMSG风力发电系统的混沌控制提供了有效的控制方法。     

基于自适应高增益观测器的永磁同步电机预测电流控制方法

针对永磁同步电机(permanentmagnetsynchronous motor,PMSM)预测控制系统的模型失配、时变矩阵及观测器增益选择问题,提出基于自适应高增益观测器的预测电流控制方法(predictive current control based on an adaptive high-gain observer,AHGOPCC)。通过构建PMSM的前馈型扩张数学模型,集成考虑电机电阻、电感、磁链参数扰动项。提出基于前馈型扩张标称数学模型的高增益观测器,有效跟踪和估计电流与扰动状态及抑制转速变化引起的扰动。同时,设计自适应观测器增益矩阵满足全速工况的高增益条件,简化观测器的增益选择。在此基础上,构建离散化电流模型和成本函数,实现预测电流控制算法。实验结果证明了该方法的有效性,在多种工况下具备更优的快速性、鲁棒性及稳定性。     

定子无磁轭模块化轴向磁通永磁电机研究进展综述

定子无磁轭模块化(yokeless and segmented armature,YASA)轴向磁通永磁电机具有功率密度和转矩密度高、效率高、轴向结构紧凑、易于维修的优点,在电动汽车、风力发电等领域有广阔的应用前景,已有大量文献对YASA电机进行分析研究。该文基于国内外对YASA电机已开展的研究工作,介绍该类电机的典型拓扑结构,并从电机电磁特性计算方法与性能优化、损耗分析与抑制技术、温升与散热研究、齿槽转矩削弱技术、结构强度校核与制造偏差分析,以及定子铁心材料选取等方面进行综述,并对该类电机当前的应用情况进行整理。最后,基于YASA电机的研究现状,对未来研究的发展趋势进行展望。     

基于扩张状态观测器的PMSM积分时变滑模控制

为了实现永磁同步电机(PMSM)驱动系统的高精度跟踪控制,提出了新型积分时变滑模控制策略,该策略考虑到系统的非线性和耦合特性对动、静态性能的影响,首先采用反馈线性化原理将系统模型线性化,然后为了加快动态响应过程,采用单回路结构取代串级结构设计积分时变滑模控制器。针对负载扰动的问题,设计了一种以负载转矩为观测对象的扩张状态观测器,并将观测值反馈到控制器中以克服扰动对性能的影响。最后在永磁同步电机实验平台上开展了对比实验研究,通过实验结果可以看出,积分时变滑模控制器使系统具有无超调、快速性的优点,提高了系统的动态和稳态性能,扩张状态观测器能够快速跟踪负载的变化,增强了控制器对负载扰动的鲁棒性。