极限温度下月球车轮驱动电机带障运行性能预测

月球车在月面极端恶劣环境下长时间运行,很难得到维护,预测故障发生后其车轮驱动电机的运行性能对月球车运动控制系统的可靠性研究有重要意义。建立了室温下电机的有限元仿真模型,通过修改材料属性,对月面极限温度下电机性能进行了预测;对正常运行时的模型施加故障条件,仿真了电机带障运行时的电流和电磁转矩波形,与正常运行时进行了比较和分析。仿真结果表明：电机发生故障后,车轮无法自主起动,但在某些故障条件下,电机仍然具备一定的转矩输出能力。实验结果证明室温时模型在额定转速附近具有较好的精度。研究结论为电机的性能预测和故障诊断以及月球车可靠性分析提供了参考。     

新型稀土永磁NdFeB同步电动机

利用新一代功能材料ＮｄＦｅＢ来设计和制造永磁同步电动机,对样机的性能进行了介绍,尤其对电机起动过程中的电流、转矩、转速等进行了分析和仿真,给出了变化曲线,参数计算与实测值比较相一致,探讨了进行开环调速时,必须通过参数调整来抑制电机定子电流的措施。     

异步电机变参数软起动仿真

为了解决异步电机软起动仿真中,因电机模型不准确带来的误差问题,通过对起动过程中电机等效电路参数变化规律的研究,提出一种变参数异步电机模型用于软起动仿真.该模型基于异步电机工作原理,直接通过电机铭牌额定数据估算起动和稳态时的等效电路参数,其中转子电阻和转子漏抗在起动过程中随转速的上升而变化,确保在关键运行点上的电机仿真计算性能与真实电机基本一致.在Matlab中建立了变参数异步电机和软起动仿真模型,对16 MW样机进行电流斜坡起动仿真,起动时间与现场实际起动时间的误差不超过3%.实验证明,该模型简单易行,且具有较高的精度,可以有效地模拟异步电机起动过程.     

电子式感应电机的软起动过程

感应电机采用传统的硬起动会给定子的转矩和电流带来较大冲击，故需研究电机的软起动过程．用混合变量改进方法建立感应电机模型，通过控制单元，在主电路拓扑的变化下，采用双向晶闸管控制高压电机软起动．该过程利用Matlab／Simulink仿真模拟电机起动时定子电流和转矩变化情况．该过程启动电流小，起停过渡自然，节能效果好．通过调节启动转矩，启动中可以实现低速启动、频繁启动和软停止，而且损耗小，控制精确．     

独立旋转车轮有轨电车μ综合导向控制

采用μ综合方法设计了低地板有轨电车主动导向鲁棒控制器,以使其重新获取由于采用独立旋转车轮而失去的直线对中和曲线通过能力,同时对车辆系统的参数不确定性具有良好的鲁棒性能.建立了独立旋转车轮有轨电车的两轴车模型,模型中每个车轮和一个轮毂电机相联.通过控制同一车轴左右轮上的电机输出转矩实现车辆的主动导向控制.在Matlab软件中对控制器进行了仿真验证,结果表明控制算法能够同时满足系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,并使车辆获得良好的直线对中和曲线通过性能.     

转矩波动下电动轮纵向阶次振动特性及理论分析

针对轮毂电机转矩波动激励引起的电动轮系统振动问题,通过台架试验测得了电动轮运行工况下振动加速度信号,揭示了电动轮系统纵向振动的阶次特征和高频特性.基于电机电磁转矩解析模型从磁场相互作用的角度分析了永磁体磁场非正弦分布和电流谐波对转矩波动的贡献,进而解释了电动轮阶次振动的来源,即电动轮6.0阶振动由永磁体非正弦分布引起;1.0阶振动主要由电流谐波引起;6.5阶振动则由电流谐波和永磁体非正弦分布共同引起.为解释电动轮高频振动现象建立了基于刚性环理论的电动轮动力学模型并进行模态分析,结果表明,电动轮3个共振峰处高频振动分别对应轮胎和车轮同向旋转、反向旋转和纵向平移模态.     

电动汽车用内置式永磁无刷直流电机设计研究

设计一台电动汽车用内置式永磁无刷直流电动机,分析气隙尺寸、永磁体厚度、定子绕组匝数等主要结构参数对电机效率、转矩电流比的影响,针对电动车辆复杂的工况对比分析不同负载率下电机的运行性能,完成优化样机研制及测试.研究结果表明:在机械加工能力允许的前提下,适当减小气隙长度可提高电机低速区性能;在兼顾成本的同时,适当增加永磁体用量可提升电机整体性能;适当减少绕组匝数可提高电机高速区性能,但会导致低速区的转矩电流比下降.电机在额定负载时整体效率最高,说明设计方案对额定点的选取合理;转矩电流比随负载率的增加而增大,分析认为这与输出转矩中的磁阻转矩分量有关,这是内置式永磁电机与表贴式永磁电机的一个重要区别,设计需要特别注意.样机测试结果表明:恒转矩区和恒功率区的转矩、功率都满足驱动系统要求.     

双电机驱动的电动螺旋压力机PLC控制系统

研究了因电机频繁起动引起的电机温升和转矩响应问题.提出了一种基于S7-300可编程控制器和ACS800变频器的电动螺旋压力机控制系统方案.采用直接转矩控制调速技术(DSC)同时驱动2台电机运转.软件采用模块化的设计结构,并运用速度规划的方法保证回程位置的准确性.直接转矩控制技术提高了转矩响应,减小了转矩波动,避免了电机起动的峰值电流,有效控制了电机温升,长期运行电机温度不超过91℃.能量控制相对误差不超过2%,回程位置误差在±2 mm以内.满足了电动螺旋压力机长期稳定运行的要求.     

六相双Y移感应电机的MagNet有限元分析

本文构建六相双Y移感应电机模型,提出了基于有限元分析软件Mag Net的六相双Y移感应电动机建模和仿真方法。利用Mag Net建立六相双Y移感应电机2D仿真模型,对电磁场分布进行二维时谐分析,可以判断电机是否有磁场漏磁,并对电机的起动性能进行二维瞬态运动场仿真求解,根据电机的电磁转矩、转速、转子电流、定子电流的仿真波形进行分析,结果表明六相双Y移感应电机起动响应速度快、运行平稳。     

三相交流异步电机矢量控制系统仿真建模

分析了三相交流异步电机的数学模型,介绍了三相交流异步电机的矢量控制原理.采用模块式设计方法和结构化设计方法,开发了基于MATILAB/SIMULINKV参数化三相交流异步电机矢量控制仿真模型.该模型的输入参数为电机转子目标转速和转子实时转速,输出参数为电机输出转矩.基于建立的仿真模型开展了电机空载变速过程和恒速加载过程仿真.仿真结果表明,所设计的仿真模型能够实现电机运动过程中转速和转矩的准确计算;所设计的参数化仿真模型可用于三相交流异步电机矢量控制系统仿真研究.