轨道交通用高温超导直线感应电机的设计与测试

高温超导直线感应电机对于城市轨道交通的发展具有重要意义.参考常规铜绕组直线感应电机的设计理论,对高温超导直线感应电机进行设计.结合高温超导带材的特性,设计超导绕组线圈的结构并选择单层整距集中绕组结构的方式对线圈在初级铁芯上进行排列,采用无磁材料制作薄壁杜瓦,最后将各个部分整体组装成高温超导直线感应电机试验样机.运用有限元分析软件ANSOFT对所设计的电机建模并进行仿真计算.制作铜绕组试制样机并搭建直线电机牵引测试平台对制作的电机样机进行测试,将试验结果和仿真结果进行对比分析,验证设计的合理性与可行性.     

基于田口鲁棒优化的电动汽车驱动控制策略研究

为改善电动汽车驱动系统动力性和经济性,由电池组放电效率模型、驱动电机系统效率模型和电动汽车加速度模型,建立了综合目标函数.根据城市道路特征对综合目标函数动力性和经济性所占权重进行分配.分别以电机转矩-电机转速,电机转矩-加速踏板开度变化率为信号因子,驱动电机温度,电池组荷电状态为限值因子建立正交试验表,根据田口鲁棒控制动态特性信噪比对整车控制器输出转矩进行优化.根据GB/T 18386—2017电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法进行实车试验.试验结果表明行驶一个市区循环工况,相比于原车驱动控制策略,基于电机转矩-电机转速正交表的方法可节省能耗9%;基于电机转矩-加速踏板开度变化率正交表的方法可节省能耗4%.      

恒流量控制通风系统的研制

恒流量控制通风系统将提高牵引电机温升试验的测定精度 ,其中风量测定与闭环控制至关重要 .对笛形管检测技术的应用和大惯性、多扰动情况下进行了控制算法和校正方式的研究 ,取得了较好的效果 .该研究已成功地应用于交流电机试验台恒流量通风系统中     

双机振动系统的自同步过程分析与试验研究

以双机反向回转驱动振动系统为研究对象,将两电机的转速与激振器间的相位差作为指标对双机驱动振动系统的自同步过程进行分析与试验研究.通过对比相位差的变化发现电机部分对自同步过程的影响最为重要,其次是激振器部分,最后为振动体部分.仿真与试验结果表明:两激振器的初始相位差和两电机的初始转速对实现双机的自同步运动几乎没有影响;在满足同步性条件时,不同供电频率的两电机可以实现同步;当两激振器质量不同时,质量大的激动器相位落后质量小的激动器;当两激振器回转中心至机体质心距离不等时,距离大的激振器相位落后距离小的激振器;可通过调节电机供电频率来减小由电机参数、激振器质量及电机安装位置等内部扰动导致的相位差,使双机实现同步运动.     

基于正交试验的永磁有刷直流 微电机齿槽转矩波动的稳健设计

针对齿槽转矩波动影响电机控制精度的问题,提出了基于正交试验的永磁直流微电机齿槽转矩稳健设计方法.以永磁有刷直流微电机为对象,建立基于有限元软件ANSYS的电机二维静态磁场分析模型.将电机齿槽转矩波动幅度作为望小特性,考虑齿楔角误差、气隙长度偏差、计算矫顽力偏差的噪声因素影响下,综合优化齿宽、齿楔角、槽底半径、永磁体中心角和永磁体计算矫顽力.将优化结果与原始设计方案作对比分析,结果表明:与原始设计方案相比,稳健设计后的齿槽转矩波动幅度的信噪比提高了43.5%,因此,电机齿槽转矩的波动幅值对外界干扰的影响更加稳健.     

降低铝壳电动机噪声的新工艺

针对铝壳电机容易产生噪声的结构特点,通过电机生产工艺的调整和改进,重点采用偏心度控制、加均压线、三相平衡等新工艺对铝壳电机的噪声进行治理.经试验检测证明有效降低了铝壳电机噪声.     

基于零秒电阻拟合的电机绕组温升测试方法

为了解决直接测试电机绕组零秒温升存在困难的问题,基于零秒电阻拟合方法,对3种温升情况下的电机绕组温升计算理论进行了分析.采用线性最小二乘法确立了零秒电阻的拟合公式,利用金属电阻与温度变化的线性关系得到电机绕组零秒温升的计算方法,进行了温升试验和误差分析,并讨论了中小型电机绕组温升简化测试方法.试验结果表明,该测试方法有效,还可用于多种电机的温升试验测试.     

基于串口技术的感应电机特性及参数测试系统

通过串行总线的系统通信,实现了感应电机各类物理量的测量.针对现行电机测试系统在功率因数低时,功率测量精度差的问题,提出了以ATT7022为核心的交流物理量采集方法,使有功功率的精度满足0.5 s,无功功率精度满足二级要求.上位机软件优化了感应电机试验流程,在短时间内完成各项参数及特性测试.采用中值和算术平均值滤波去除脉冲干扰和随机干扰.使用最小二乘法拟合出感应电机各种特性.通过各类试验测试结果的理论分析,验证了系统的可行性.研究成果可应用于中小型感应电机的出厂试验.     

铝转子单边盘式感应电机的新型等效电路

铝转子单边盘式感应电机气隙较大,主要参数随半径变化,用传统电机分析法会造成较大误差,且无法准确描述铝转子中集肤效应的影响.采用一种新的电磁模型,利用分环计算和多层行波磁场模型有效解决了该电机存在的特殊问题,提高了模型精度.通过磁场分布计算得到电机的T型等效电路.分析了等效电路中电感和电阻参数.制作样机并通过空载试验和短路试验测定其T型等效电路参数,试验结果与计算结果误差较小,证明该方法能准确估算铝转子单边盘式感应电机的主要参数.计算电机电磁转矩随转差率变化的情况,高转差率下的实验转矩输出值与计算值接近.     

风电机组偏航交流变频电机的研制

为提高风电机组偏航系统的控制精度和响应速度,根据风电机组对偏航系统驱动性能要求,对驱动电机参数进行优化计算,并利用有限元软件进行了仿真分析.在此基础上,设计了一种交流变频偏航驱动电机,对样机进行了试验验证.试验结果显示该变频电机的性能达到了设计要求.