开关磁阻电机电磁噪声与振动控制技术研究

开关磁阻电机的双凸极结构,使得其噪声与振动相比于其他类型的电机会更大,限制了SR电机的应用领域.分析了开关磁阻电机电磁噪声产生的机理,提出了减振降噪的主要控制方法,分析了磁感应强度、定转子极弧、气隙以及绕组连接方式对电机振动与噪声的影响,并通过仿真对以上参数进行了优化,为开关磁阻电机噪声控制奠定了一定的基础.     

开关磁阻电动机及功率变换器的研究

本文叙述了开关磁阻电动机各类功率变换器电路的优缺点，提出了克服各类功率变换器缺点的方法，介绍了我们试制的磁阻电机和新功率变换器的设计思想和工作原理。新的功率变换器电路保持了不对称半桥电路的优点，允许开关电压的妆近电动机额定电压，但每相绕组只用一个开关，每个形状与电机的两相绕组连接，也介绍了用磁阻电动机定、转子极数和极弧系数决定的电感重迭系数确定磁阻电动机是否适用于新功率变换器的准则；给出了新的功率     

双定子无轴承开关磁阻电机径向力解析模型

传统双绕组无轴承开关磁阻电机旋转转矩与悬浮力之间存在着复杂的耦合关系,而双定子无轴承开关磁阻电机结构上实现了转矩和悬浮力的独立控制,从而简化了控制的复杂性.基于双定子无磁阻电机的结构和运行原理,提出了一种考虑转子偏心影响的径向力分析方法,推导出了该电机的径向力解析模型.在建立内定子等效磁路的基础上,求取了由气隙磁导表示的悬浮绕组的自感和互感表达式,进一步分析出转子偏心位移、电机结构参数、悬浮绕组电流与转子径向受力之间的数学关系,与有限元分析结果比较验证了数学模型的正确性.该数学模型的重要贡献在于提供了转子偏心运行时径向力的解析计算方法,为双定子无轴承开关磁阻电机的稳定悬浮旋转控制提供了基础,同时为磁轴承和无轴承类电机转子偏心时的径向受力分析提供了参考.     

开关磁阻起动／发电机控制方法研究

根据磁阻效应产生电磁转矩的机理,提出开关磁阻起动／发电机相电流斩波和角度位置控制方法,通过调节相电流斩波限及关断延时、相绕组开通励磁开关断续流相对位置,就可控制起动转矩和发电电压,不同控制参数的数值仿真分析和样机实测表明：对于低速起动状态,相电流斩波限配合固定关断延时可实现有效的恒转矩起努控制;对于高速起动状态,相电流斩波限配合固定关断延时可实现有效的恒转矩起努控制;对于调整起努状态,调节相绕组开通及关断位置角可可实现恒功率起动控制;对于发电状态,依据原动机转速和负载变化的具体情况,同时或单独调节相电流斩波限及相绕组开通、关断的位置角,可有效提高发电机稳态发电品质和动态瞬变特性。     

一种新型10/4开关磁阻电机电磁力分布及其振动特性研究

径向电磁力是导致开关磁阻电机振动和噪声的主要原因之一.为此,本文提出了一种新型五相10/4开关磁阻电机的本体结构,通过增加定子极对数以增大气隙磁通和电磁转矩,通过提前关断定子绕组励磁电流以减小径向电磁力.同时建立了这一新型开关磁阻电机的电磁有限元模型,仿真结果表明,在同样的励磁条件下,新型开关磁阻电机的电磁转矩较传统开关磁阻电机增大了51.7%,同时其径向电磁力却降低了45.3%.进一步分析了励磁绕组导通与关断时刻对电机的影响程度;提前2°左右机械角关断励磁绕组电流,能在保证电磁转矩输出的基础上较大程度地减小开关磁阻电机的径向电磁力.最后,仿真验证了这一新型开关磁阻电机结构减振降噪的效果.     

开关磁阻电机一体化飞轮储能系统磁场耦合分析

拟定一种新型的飞轮储能系统方案,即电机采用开关磁阻电机,并将电机转子与飞轮电池转子一体化.针对开关磁阻电机定子极绕组和支撑系统中的绕组都会产生磁场并相互影响形成耦合磁场的问题,利用电磁场分析软件分别对开关磁阻电机所产生的磁场、轴向磁力轴承所产生的磁场和径向磁力轴承所产生的磁场进行仿真对比分析.结果表明:开关磁阻电机内部磁场分布在各个情况下都符合"磁阻最小原理",能够正常工作,开关磁阻电机转矩在耦合场的影响下有所变小并使飞轮转子的速度有所提升.     

基于dsPIC的开关磁阻电机控制系统设计

本文以一台三相12/8极开关磁阻电机(4kW,380V)为基础,介绍了一种基于dsPIC33FJ128MC706的新型驱动控制系统。重点介绍了开关磁阻电动机的基本控制方式和控制原理,设计了控制系统的硬件电路,并编写了相应的软件,最后通过实验测出了系统在额定负载条件下,电机起动和运行时的电流波形曲线。     

一种改进的DTC策略在SRM上的应用

为了减小开关磁阻电动机转矩脉动,在传统直接转矩控制(DTC)的基础上,对其策略进行了改进,提出了一种改进的DTC的控制策略。通过对开关磁阻电机(SRM)定子绕组电压、电流,以及转子转过的位置角的实时检测,进而得到电机在运行的实时转矩。在MATLAB中构建相关模型,并进行了仿真。仿真结果表明,改进的直接转矩控制方法,使电机获得更好的动静态性能,在很大程度上抑制了SRM的转矩脉动。在控制效果上明显优于常规控制方法,该研究对开关磁阻电机(SRM)调速控制系统的应用有着重要的意义。     

一种4/2极开关磁阻电机非线性建模与仿真

提出一种4/2极开关磁阻电机的数学建模与仿真,通过对开关磁阻电机的电动方程、机械运动方程等分析研究,应用PID控制方法以及借助Simulink中的LUT预失真模块,构建了一个完整的4/2极开关磁阻电机的仿真模型.这种仿真模型即避免了开关磁阻电机线性仿真不精确的缺点,又具有非线性开关磁阻电机的仿真速度快,结果精确的优点.同时PID控制器使得4/2极开关磁阻电机启动及运行更平滑.     

无轴承同步磁阻电机设计及有限元分析

针对无轴承同步磁阻电机中转矩绕组和径向悬浮力绕组设计的特殊性,提出了传统电机定子绕组的二分法.基于无轴承同步磁阻电机径向悬浮力产生原理,推导出径向悬浮力数学模型.采用二分法设计了功率为0.5 kW,转矩绕组极对数PM=2,径向悬浮力绕组极对数PB=1的无轴承同步磁阻电机试验样机.用ANSYS模拟了无轴承同步磁阻电机的磁...     

基于电流斜率的开关磁阻电机转矩脉动研究

针对开关磁阻电机中低速运行时存在转矩脉动较大的问题,提出了一种固定开关频率的电流预测控制策略,以提高电流动态跟踪能力,实现电机恒转速控制.根据电磁关系估算当前控制周期内绕组施加正压、负压和零压时电流斜率,预测当前周期电压占空比,实现对绕组电流的精确控制.仿真与实验结果验证该电流预测控制策略的可行性,表明该方法具有较快的动态响应性能,在低速情况下能很好跟踪参考电流,较好地抑制了电机的转矩脉动和电磁噪声.     

电磁流体流动实验与仪器装置设计

阐述以电磁流体和电磁流体力学理论为基础,应用硫酸铜溶液或氯化钠溶液作为可以产生电磁流体流动现象的一种液体,用金属铜板作为可产生匀强电场的极板,用密绕的螺线管可产生匀强磁场的方法,设计出电磁流体在电磁场中的流动实验方法及简单的实验仪器装置。采用同时交换电场和磁场方向的方法防止电极板电解,并测得液体流动的速度。     

电磁弹射用变极距直线电机电感参数分析

设计极距变化型长初级短次级直线感应电机,永磁体次级位于双边初级中,通过连接装置连接待弹射物体,完成弹射加速任务。直线感应电机初级绕组线圈采用分段供电模式,提高电磁弹射过程能源利用率。仿真分析极距值对初级线圈绕组自感和互感参量影响。建立有限元仿真分析模型,分析极距变化型直线感应电机磁场情况,为变极距直线感应电机分析奠定理论基础。     

绕组故障时异步电机定子电磁振动频谱的计算

本文阐述在绕组故障和非故障情况下异步电机定子径向电磁振动频谱的计算方法,这一方法可以全面考虑各种气隙磁场谐波的影响,并对一台绕线式异步电机在定子绕组发生相间短路及正常运行时定子电磁振动的频谱作了计算和比较.     

卷绕系统的卷径检测和张力控制

对一引进卷绕张力控制系统存在的问题进行了分析，提出了卷径检测及卷径扰动补偿的张力控制新方法，并介绍了按此方法研制的装置结构．试验证明，该装置对解决系统的故障起了重要作用．     

纺织卷绕筒丝线长度测量系统设计

介绍一种直接在线测量卷绕辊丝线长度的方法,首先建立了圆锥卷绕丝线动态数学模型,然后对工作过程和数学模型解态进行分析,通过测量卷绕机梭子摆动次数和卷绕转速间接算出缠线的长度。实际测量数据表明,该方法测量精度优于传统方法,稳定性好,一致性强。     

恒压供水装置嵌入式控制MBD方法

变频恒压供水装置目前在新型舰船上获得广泛应用,普遍采用进口PLC作为其控制器.为了研制拥有自主知识产权的嵌入式控制系统,本文提出一种基于模型设计(MBD)的变频恒压供水装置嵌入式控制系统快速开发方法.首先通过实验辨识建立与真实变频机组特性基本一致的数学模型;其次在Simulink统一仿真环境下根据模型设计开发模糊自适应...     

低开关损耗有源电力滤波器的滞环电流控制

提出了一种调节滞环宽度、减少有源电力滤波器(APF)的开关损耗的方法.通过比较有源电力滤波器的各相输出参考电流,来调整各相的滞环宽度,以降低开关损耗较大的相的开关动作次数,同时提高开关损耗较小的相的开关动作频率,从而在保持总的控制精度的同时,降低总的开关损耗.该方法只需加入一个调整电路,即可明显降低有源电力滤波器的开关损耗.用电磁暂态程序进行的计算机仿真结果表明,该方法可在控制精度和开关频率基本相同的情况下,将有源电力滤波器的开关损耗降低10%以上,而且各相开关的温升也更加平稳.     

无轴承开关磁阻电机的转矩与径向力特性分析

分析了无轴承开关磁阻电机的径向磁悬浮力产生机理,在考虑磁场饱和的前提下,使用有限元方法对电机电磁场进行计算,分析了电机的转矩与径向力特性．研究了电机主、副绕组电流对电机磁极磁场的影响,及电流与转矩、径向力的非线性关系,给出了实现电机稳定运行的电流取值范围,为电机有效控制奠定了基础．     

纱线测长器的研制

介绍新研制的纱线测长器，它能方便地安装在任何络筒机上，实测运行纱线的长度，或控制纱线卷绕的定长，由于它简洁，小巧，调整方便，既能用于新机设计，也能用于老机改造。