电动汽车电机驱动系统分布参数对传导电磁干扰影响研究

构建了电动汽车电机驱动系统传导电磁干扰测试平台,研究电动汽车电机驱动系统带载工况下分布参数对传导电磁干扰的影响.通过测试比较电机驱动系统带载工况下和空载工况下产生的传导电磁干扰,分析系统高低频差模干扰和共模干扰的传播路径,建立相应的等效电路,在频域内分析了传导电磁干扰产生的机理和分布参数对传导电磁干扰的影响.测试结果表明,适当增大电机控制器内部功率器件对地分布电容和直流动力线缆对地分布电容可减小系统产生的高频传导电磁干扰.      

随动直线式制动器的特性分析及优化设计

针对传统曳引式电梯的工作机理及制动器安装位置的不同,结合液压制动器和车用电磁盘式制动器的特点,文章提出了一种适用于直驱电梯的随动直线式制动器结构,以新型双E型电磁驱动机构为制动器驱动源并通过增力机构将力放大;建立了驱动机构的有限元模型,采用磁路法分析制动器驱动机构的磁密和电磁吸力等特性,并利用有限元的方法对驱动机构的结构参数进行优化。结果表明,优化后驱动机构的电磁吸力得到显著提高,对直驱电梯电磁制动器的研究具有一定的参考价值。     

电动汽车电机驱动系统传导电磁干扰建模

电磁干扰是当前电动汽车电机驱动系统设计所面临的一大挑战. 为了在系统设计初期验证电磁干扰抑制技术的有效性和可行性,文中提出了一种基于端口阻抗测量的电机驱动系统SPICE等效电路建模方法. 根据系统部件的物理结构,建立了高压屏蔽线缆模型、电机控制器模型和驱动电机模型,通过实验验证模型的精度. 将部件模型组合在一起,构建了完整的电机驱动系统传导电磁干扰预测模型. 依据GB/T 18655-2016《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》和GB/T 36282-2018《电动汽车用驱动电机系统电磁兼容性要求和试验方法》进行了系统带载传导电磁干扰仿真和实验,验证模型的准确性.      

混联式PHEV中DC/DC变换器CM-EMI研究与抑制

直流/直流(DC/DC)变换器为混联式插电式混合动力汽车(PHEV)重要组成器件,同时也是混联式插电式混合动力汽车系统中最主要的电磁干扰(EMI)源之一。文中首先对混联式PHEV中所用的降压型DC/DC全桥变换器的工作原理和变换器中主要电磁干扰源进行了分析,其次分析建立了EMI预测模型并对共模电磁干扰(CM-EMI)作了理论推导,然后在Matlab软件上对产生的共模干扰进行仿真分析,研究了抑制CM-EMI的方法,最后从干扰源和耦合通道考虑,设计一种带有源钳位的移相控制ZVS-DC/DC全桥变换器和变压器外加补偿电容的方法对变换器中的CM-EMI进行抑制,搭建了采取抑制措施的变换器电路,并通过仿真与实验对该方法进行验证。结果表明,文中提出的抑制方法能有效减小DC/DC变换器中的共模传导电磁干扰,从而验证了该方法的正确性,而且变换器系统更具有电磁兼容性。     

纯电动轻型车辆电机驱动系统设计

针对纯电动轻型车辆用电机驱动系统,提出了驱动电机与整车联合仿真的分析方法.基于车辆的动力需求,采用有限元法对驱动电机进行设计和分析.以车辆动力性能指标作为设计输入,建立车辆的数学模型.结合电机性能指标与整车数学模型,采用AVL Cruise软件对整车性能进行联合仿真.以一款电动摩托车用轮毂电机驱动系统为例,建立了电机及整车系统的联合仿真分析模型并进行了试验验证.试验结果表明,结合驱动电机与整车数学模型的联合仿真方法,适用于纯电动轻型车辆电机驱动系统的设计和整车性能匹配.     

采用KRG的动力电机集成驱动性能匹配研究

在现有纯电动汽车直驱结构中增加锥环式无级变速器,形成一整套紧凑的集成驱动系统,同时在满足整车动力性要求的前提下对驱动电机进行选型与匹配,对装配该驱动系统的纯电动汽车进行动力性计算和校核,并采用ADVISOR软件对整车性能进行仿真并实车测试。结果表明:所选动力电机与该款变速器搭配后可使目标车辆最高车速达到120km/h,最大爬坡度为57.69%,EUDC工况法测得的百公里能耗为13.46kW·h,续驶里程达到140km,满足设计要求。     

电动拖拉机车内电磁辐射环境仿真

针对电动拖拉机车内电磁辐射干扰源多、电磁环境复杂的问题,提出一种多软件联合仿真的方法.首先在Hypermesh中对三维模型进行几何处理,建立有限元模型,然后基于电磁辐射基本理论在HFSS和FEKO中建立主要干扰源的等效电磁模型,最后在软件FEKO中对某款电动拖拉机车内电磁辐射性能做了仿真分析,得到了100～550 MH...     

永磁直驱式带式输送机系统动态特性及能耗分析

为解决传统异步驱动式带式输送机效率低、能耗高的问题,基于机械动力学理论和磁力传动技术,对永磁直驱式带式输送机的运动模型和耗能情况进行深入研究。针对永磁直驱式带式输送机复杂的非线性机电耦合关系问题,以永磁电机驱动的带式输送机为主要研究对象,在带式输送机离散系统的简化动力学模型基础上,引入同步旋转坐标下的永磁同步电机状态方程,建立了基于机电耦合关系的永磁直驱式带式输送机系统模型,并通过Harrsion软启动速度推导出该系统模型在启动过程中的能耗解析式;以矢量控制技术对系统进行仿真分析,得到了永磁直驱式带式输送机的动态特性,表明了带速及张力变化规律符合实际运行工况,并进一步将永磁直驱式带式输送机与异步驱动式带式输送机相比较,得到启动过程的张力和能耗对比图,结果表明:在启动过程中永磁直驱式带式输送机具有更小的张力峰值,同时在整个启动过程中永磁直驱式带式输送机比异步驱动式带式输送机降低了约8%的能耗。     

汽车有限元建模及其电磁兼容预测的多软件联合仿真

针对一般仿真软件建立大型复杂模型的局限性,提出了多软件联合仿真技术.该技术利用前处理软件Hypermesh高质量的导入汽车CAD模型并进行三角形网格剖分;采用Matlab编程从Hypermesh输出的网格数据文件中提取各部件单元的节点坐标数据,再以文本文件的形式输出,以便Hfss读取;在Matlab编写形成有限元网格模型的VBS程序,然后在Hfss中运行该程序读取单元节点坐标、形成整车的初始三角剖分网格.以点火系统电源线上的共模电流为干扰源,仿真分析了在该干扰源作用下车内外的电场分布情况.研究方法具有较强的通用性,对汽车整车级电磁兼容仿真建模具有很好的参考价值.     

基于阻抗特性的动力电池系统电磁干扰仿真与测试

以锂离子动力电池单体为研究对象,测量不同频段下电池单体的阻抗特性以表征电池特性,并采用电气模型进行全频段阻抗特性拟合,结合电池单体及BUSBAR阻抗特性,建立整个动力电池包的电气特性模型。电驱系统是汽车上主要的电磁干扰源,在研究分析电机特性及控制策略的基础上,建立包括电驱系统在内的动力电池系统电磁干扰模型。通过仿真获取动力电池系统直流母线上的总电流变化,并与实车测试结果进行对比验证。对研究动力电池系统自身的电磁干扰及其影响机理,正确及时地发现潜在电磁干扰问题并加以解决,提高电池包系统、整车性能及增强系统运行可靠性有着重要意义。     

开关电源电磁兼容性场路综合分析方法研究

开关电源具有功耗小、效率高、体积小、重量轻等优势,然而由于开关电源工作在高频状态,其产生的瞬态脉冲包含有高频谐波,从而形成较强的传导干扰和辐射干扰,电磁兼容问题相当突出。因此在开关电源的设计阶段,单纯的用场或路的方式都不能完整地解决电磁兼容问题。通过运用三维电磁场仿真软件和电路仿真软件分别解决辐射干扰和传导干扰问题,从而以场、路结合的方式在设计阶段进行互补分析,可以合理有效地提高开关电源的电磁兼容性,以达到相关的标准。     

四足机器人电驱关节用轴向磁通永磁电机设计

针对现有四足机器人电驱关节用径向磁通永磁电机存在轴向尺寸长、转矩密度低的缺陷,基于电驱关节对电机的性能指标要求,提出了一种采用双定子单转子结构的轴向磁通永磁同步电机电磁设计方案。采用Maxwell软件建立了电机的三维有限元模型,进行了电磁仿真分析。仿真结果表明：轴向磁通永磁电机额定功率为260 W,额定输出转矩为2.53 N·m,电机效率为85.36%;峰值功率为630 W,峰值转矩为7.52 N·m,仿真结果满足电机性能指标要求。对轴向磁通永磁电机与径向磁通永磁电机在相同工况下的转矩进行分析,轴向磁通永磁电机输出转矩高于径向磁通永磁电机。该轴向磁通永磁电机电磁方案为四足机器人电驱关节用电机的高转矩密度、高功率密度设计提供了新的思路。     

IRS辅助的无源双基地雷达联合波束赋形与反射优化

直接路径干扰由于路径损耗较小，其干扰强度远大于目标的反射回波，直接影响了无源双基地雷达的目标的探测性能。智能反射表面具有调控电磁波传播的能力，为此在雷达接收机附近放置智能反射表面，通过联合优化监视通道接收机波束赋形和无源智能反射表面的反射相位，可以将进入接收机的直接路径干扰功率约束在一定范围内，并且实现目标反射回波功率最大化，从而提高目标的检测性能。利用交替优化的方法，将联合优化问题转换为2个齐次和非齐次的二次约束二次规划问题，采用半定松弛方法和高斯随机化方法求解获得接收机波束赋形和智能反射表面的反射相位的最优解。仿真分析表明：利用了智能反射表面可以有效提高无源双站雷达在直接路径干扰下的探测性能。     

虚拟电梯控制系统建模与仿真

虚拟电梯模型相对于实物模型成本低廉,所以其具有广泛的应用前景。提出了一种通过组态软件设计构建虚拟电梯模型的方法,实现了虚拟电梯模型和软PLC之间的通信,并应用倍福Twincat软PLC实施了对虚拟电梯模型的控制仿真。所提出的方法可以很方便地实现电梯群控模型建模,应用此模型不仅可以实现电梯控制程序的逻辑故障分析而且还可以实现机械故障的模拟。用此方法设计出一个三层的虚拟电梯模型,同时编写并调试了三层电梯的控制程序,实现了Twincat软PLC控制虚拟电梯的正常运行,验证了仿真系统的可用性和控制程序编写方法的合理性。     

管道检测牵引装置自适应控制特性

针对管道检测牵引装置驱动系统中没有差动机构而引起的通过弯管时产生运动干涉的问题,将差动机构应用于管道检测牵引装置中。通过对差动机构进行理论分析,建立该轮系的力矩传递方程;利用ADAMS软件建立差动机构的样机模型并进行仿真分析。结果表明,具有差动机构的管道检测牵引装置驱动单元结构简单、驱动效率高、功率体积比大,可实现机械自适应功能。     

防轴窜焊接滚轮架微机控制系统

介绍防轴窜焊接滚轮架控制系统的软硬件实现方法．对轴窜位移实时检测处理采用非线性控制算法，输出驱动举升机构调节简体姿态，从而控制轴窜位移以满足自动化焊接的要求。     

医院大型电梯电力系统的PLC控制方法优化

医院大型电梯电力系统在实际运行的过程中具有很高的非线性和时变性,使大型电梯电力系统PLC控制效果不佳,当前方法采用线性学习法,无法适应运行环境的不确定性,造成电力系统控制的不稳定性。提出一种基于BP神经网络PID控制算法的医院大型电梯电力系统的PLC控制优化方法,将PID算法作为PLC的软件设计部分,通过比例、积分与微分这三种控制作用的合理调配,形成相互关系。鉴于PID控制算法调节时间长、超调量大等弊端,采用BP神经网络对其进行优化。利用BP神经网络的自学习和加权系数的调整,使BP神经网络输出最优大型电梯电力系统控制规律下的PID控制算法的参数,实现医院大型电梯电力系统的稳定控制。实验结果表明,所提方法具有很高的控制稳定性和鲁邦性,综合性能较强。     

无线传感器网络中基于 DSSS 抗电力系统强电磁干扰技术研究

无线传感器网络因具备部署便利、组网灵活、运行可靠等特性得到了广泛应用。针对电力系统中强电磁环境对无线传感器网数据正常传输造成了严重干扰的问题,探讨了电力系统强电磁环境的特点,在此基础上对基于扩频技术的直接序列扩频（direct sequence spread spectrum,DSSS）进行了详细分析。首先节点检测是否受到了电磁信号的干扰,其次,中继转发节点估算信干比,根据信干比的大小采用自适应滤波器来抑制电磁干扰,从而有效地提高了传感器节点的抗电磁干扰能力。采用matlab仿真,结果表明与其他抗干扰算法相比,在强电磁环境下采用直接序列扩频技术可以有效地降低接收端的误码率并提高节点投递率,进而改善网络性能。     

一种特殊结构永磁摆动电机的设计

研究了一种用于主动防护、光学成像等系统的一种永磁摆动电机的设计方法,其特点是永磁体切向充磁。以经典磁路计算方法,推导计算了反电势、力矩、电枢电感等电机特有参数。仿真结果表明在电机工作摆动范围内反电势与力矩波形均为平顶波,并得出了各参数的运算公式。用Maxwell2D软件进行有限元建模仿真分析,验证了各项磁路计算公式。该摆动电机功率密度较高,可靠性高,控制方式简单。