SemihexTM单相电动机定子绕组开路故障的动态仿真研究

对Semihex^TM单相感应电动机定子绕组开路故障运行时的动态过程进行仿真分析。为了得到瞬态特性，推导出电动机定子绕组端电压约束条件，建立起单相Semihex^TM电动机正常运行和故障运行时在αβ0坐标系下的瞬态数学模型，编写计算机仿真程序，通过实例对电动机的定子绕组开路故障状态的瞬态过程进行仿真计算，对仿真结果进行分析。结果表明，在这些故障状态下电动机带额定负载都不可以长期运行。     

SemihexTM接法单相电容电动机电气制动的仿真研究

对Semihex~(TM)接法的三绕组单相电容电动机的电气制动进行了初步探索,提出了直流制动和交流制动时的几种接线方式,建立了Semihex~(TM)接法三绕组单相电容电动机在静止d-q坐标系下的瞬态数学模型,编写计算机仿真程序,通过实例对Semihex~(TM)接法三绕组单相电容电动机电气制动的瞬态过程进行仿真计算,对仿真结果进行分析。仿真结果表明:Semihex~(TM)接法三绕组单相电容电动机带通风机负载时可以进行直流制动和交流制动实现快速停车;从节能的角度上看,直流制动有明显的优越性;直流制动可以实现准确停车。     

仿真确定感应电动机阻容制动时阻容元件的参数值

根据三相感应发电机稳态等效电路，用最优化方法计算激磁电容临界值；根据三相感应电动机在d-q静止坐标系下的动态数学模型，考虑主磁路饱和对激磁电感的影响，用MATL-AB/SIMULINK内含的功能模块构造了一个适合于三相感应电动机阻容制动瞬态过程的仿真模型，对三相感应电动机的阻容制动运行过程进行仿真计算来确定制动电阻值。为从事三相感应电动机阻容制动装置的设计者选择激磁电容和制动电阻提供一种行之有效的方法。     

SemihexTM接法三相感应电动机的瞬态仿真研究

对三相感应电动机Semihex^TM接法单相运行时的瞬态过程进行仿真分析。用对称分量法分析三相感应电动机Semihex^TM接法时的不对称电路系统，导出对称运行的条件，确定电容的数值。为了得到瞬态特性，提出了三相感应电动机Semihex^TM接法单相运行时在αβ坐标系下的瞬态数学模型，编写计算机仿真程序，通过实例对三相感应电动机Semihex^TM接法单相运行时的瞬态过程进行仿真计算，对仿真结果进行分析。     

基于绕组复变换的双三相异步电动机建模研究

提出了一种双三相异步电动机的建模新方法。基于磁动势和功率不变的原则,首先将双三相异步电机的两套三相绕组等效变换为两套两相绕组,再将这两套两相绕组等效变换为两相绕组。然后应用成熟的异步电机在两相静止坐标系下的数学模型,建立了双三相异步电动机在α-β坐标系下的数学模型,并应用Matlab/Simulink建立了其仿真模型。设计制作了一台4极、1.1kW的双三相异步电动机,进行了仿真和试验对比研究。结果表明,仿真结果与试验结果吻合,两者间的最大误差在2%以下。可见,这种基于绕组复变换的建模方法是有效和正确的。     

AC斩波器-Semihex~(TM)接法单相电动机调速系统仿真研究

着重研究了AC斩波调压器在SemihexTM接法单相电动机中的应用,建立了AC斩波器—SemihexTM接法单相电动机调速系统的瞬态数学模型,对单相buck型对称PWM交流斩波调压器供电的SemihexTM接法单相电动机的瞬态特性进行了仿真计算,仿真结果与理论分析相符。对正弦波电源供电和AC斩波调压器供电的仿真结果进行了比较分析,所做的工作对AC斩波调压器—三绕组单相电容电动机调速系统设计有一定的工程实际意义和参考价值。     

无速度传感器感应电机控制中定子电阻辨识策略研究

在对基于模型参考自适应方法(MRAS)的无速度传感器感应电机矢量控制系统分析的基础上,提出了一种基于MRAS的电机定子电阻在线辨识策略,分析了定子电阻的变化对转速估算的影响,利用李雅普诺夫定理在保证系统全局渐近稳定的前提下推导出定子电阻的自适应辨识公式.基于Matlab/Simulink仿真环境,对无速度传感器感应电机矢量控制系统定子电阻辨识进行了仿真.仿真结果表明,提出的定子电阻估算方法辨识效果较好,采用辨识后的电机定子电阻提高了转速估算的精度,改善了无速度传感器控制系统的动态性能和稳态性能.     

空间矢量调制型凸极同步电动机直接转矩控制

凸极同步电动机的定子磁链变化时间常数通常较小,采用传统的双滞环直接转矩控制(DTC)策略使得电机的电磁转矩和定子磁链存在着较大的脉动。将空间矢量调制型直接转矩控制(SVM-DTC)策略引入到凸极同步电动机,优化的空间电压矢量组合实现了转矩、磁链误差的精确补偿,同时保证功率器件开关频率恒定。仿真结果表明,与凸极同步电动机传统DTC相比,基于SVM-DTC策略的控制系统能够使电机定子电流畸变率明显降低;转矩和定子磁链脉动显著减小;转矩响应速度快;运行平稳。     

六相感应电机调速系统的建模和仿真研究

提出了一种新颖的六相感应电机调速系统的仿真模型。采用广义两轴正交实变换建立了静止坐标系下的六相感应电机的数学模型,给出其在Matlab/Simulink下仿真模型。研究了利用开关函数概念构成实用的六相电压源逆变器仿真模型的设计思想,给出采用Matlab/Simulink实现的具体步骤。整个调速系统模型简洁、方便,解决了仿真模型的收敛性问题,减少了计算时间。仿真结果表明该模型的有效性,为研究不同控制策略下系统的动态性能仿真奠定基础,并极易扩展到任意相交流电机调速系统的建模和仿真研究中。     

考虑铁损的感应电动机仿真模型研究

推导了感应电动机在同步旋转坐标系下考虑铁损的状态方程，将状态和参数分离开来，用MATLAB CMEX文件S函数建立了考虑铁损的变参数感应电动机仿真模型，用仿真实例验证了模型的正确性、有效性和快速性，为感应电动机的控制问题提供了一个更加接近电机行为特性的高效仿真模型。     

基于模糊控制的直接转矩控制系统的仿真分析

针对感应电动机直接转矩控制中低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于模糊PI控制的定子电阻估计方法。同时提出了一种基于模糊SVM技术的感应电动机直接转矩控制方案,该模糊控制器的输入为转矩误差、磁链误差的绝对值,输出为所选择的参考电压矢量的偏转角,最后对该方法进行仿真研究。仿真结果表明所提出的模糊直接转矩控制方案能够有效地改善感应电动机的低速性能,减小转矩脉动,并且具有很好的动态响应性能。

Abstract：

To solve the effect of stator resistance change of the low-speed performance in direct torque control （DTC） of induction motor,a method of the stator resistance estimate,based on the fuzzy-PI control was proposed.And a fuzzy-SVM controller based on the DTC of induction motor was introduced to select the reference voltage vector,which had three inputs：the absolute value of the torque error and the flux error,one output：the deflection angleη of synthesized voltage vector.Simulation was used to prove the efficiency of this method.The results of the simulation prove that the method of the fuzzy DTC controller can effectively improve the low-speed performance of the induction motor,reduce the torque ripple,and have a good dynamic response performance.     

无刷直流电动机系统故障检测方法的仿真研究

首先建立了无刷直流电动机系统正常运行时的系统模型。在此模型的基础上,针对系统中功率开关管开路、绕组开路和绕组匝间短路三种故障分别建立了故障运行时的系统模型。通过对系统正常运行和上述各种故障运行的仿真研究,确定了能够识别故障的特征波形。根据仿真结果提出了基于模型监控的故障在线检测方法,即通过正常运行时系统模型的输出值与系统实际输出值之间的偏差来检测系统的故障。     

矩阵变换器励磁的双馈感应风力发电系统研究

结合双馈感应电机(DFIG)的特点和变速恒频交流励磁发电技术、矩阵变换器及矢量控制技术的优点,导出了双馈电机矢量控制下的数学模型,并建立了矩阵变换器励磁的双馈感应变速恒频风力发电系统定子磁链定向下的矢量控制系统框图.实现了风能最大功率点的跟踪,有功无功功率的独立调节.用c语言和Matlab仿真,其结果体现了系统的优良特性,证明了该方案的正确性和有效性.     

基于双级矩阵变换器的无刷双馈风力发电系统仿真研究

从转子速旋转坐标模型出发,研究了同步坐标下无刷双馈电机的教学模型.采用基于功率绕组定子磁链定向的矢量控制策略,运用最大风能捕获原理,建立无刷双馈电机风力发电系统仿真模型.同时提出一种基于d-q坐标系下的双级矩阵变换器输出电压闭环控制方案,以优化系统中变频器的控制.仿真验证了模型与控制策略的可行性和有效性.     

一种电磁耦合无级变速器的性能分析

提出一种具有强电磁耦合特性的电磁耦合无级变速器,介绍了其工作原理和电磁特性。针对该装置接电池和不接电池的两种配置结构,分别讨论了可能的工作模式。基于内转子绕组与定子绕组之间的互感可忽略的特点,推导出ECVT的数学模型。利用提出的电磁计算公式,给出了两重气隙磁场的磁通密度、反电动势、磁通和齿槽转矩的稳态曲线。通过对其接电池时的瞬态工况仿真,验证了工况分析的合理性。在同等车载条件下与常规自动变速器相比,装有电磁耦合无级变速器的车辆有更好的燃油经济性。     

盘式无刷式直流电动机的瞬态电磁场仿真

建立了盘式无刷直流电动机的瞬变电磁场计算模型，通过变网络方程将盘式无刷直流电动机的外电路与电磁场耦合起来，并通过考虑盘式电机磁场三维分布的影响，对盘式电机的二维电磁场模型进行了完善，建立了盘式无刷直流电机动态性能仿真较完整的数学模型，提高了动态性能仿真的精度。提出了“相带运动法”模型，较好地处理了盘式的电机定、转子相对运动问题，用本文的方法对盘式无刷直流电动机样机进行了分析，取得了满意的效果。     

重载货车车轮温度场与应力场研究

研究了重载货车车轮三维有限元模型的边界条件和各种相关参数的确定方法。运用有限元软件ANSYS,分别进行了23t和25t轴重货车踏面制动时车轮的三维瞬态温度场的仿真与分析。同时对直线制动和曲线制动两种工况进行应力分析,并对计算结果进行了评定。分析结果表明:在制动开始阶段,车轮温度迅速上升,高温区出现在闸瓦与踏面摩擦面表层;制动过程结束后,温度下降缓慢。     

两种整流方式的牵引供电系统仿真比较

24脉波整流器由于能量只能单向流动,制动时直流侧能量无法回馈,导致能量利用率较低,直流侧电压脉动大。新型城市轨道交通采用PWM整流器,很好的解决了这一问题。分别建立了24脉波整流器和PWM整流器的仿真模型,采用快扫描的方法分别对基于24脉波整流器的传统牵引供电系统和基于PWM整流器的新型牵引供电系统进行了运行仿真,对仿真结果进行了对比。从仿真的结果可以看出基于PWM整流器的新型牵引供电系统直流侧电压稳定,能提高能量利用率。     

基于LabVIEW的双馈风力发电机仿真

在LabVIEW平台上建立了两相同步旋转坐标系下的双馈风力发电机数学模型,构建了定子磁链定向矢量控制系统,实现了定子电压的频率控制和定子有功功率与无功功率的解耦控制。通过仿真对不同转差率下的转子电压和定子电流进行了对比分析,然后对转子转速或功率参考值发生阶跃时定子功率的变化进行了分析,结果证明了所建立模型和矢量控制系统的正确性。     

制动器热分析的快速有限元仿真模型研究

基于制动过程中能量耗散的研究，建立循环制动过程中温度场分析的快速有限元仿真模型。对完全循环对称式的盘式制动器、鼓式制动器采用二维有限元仿真模型；对于空心盘式制动器考虑散热筋板结构建立三维循环对称有限元模型。考虑耗散热量分配系数、制动盘导热系数、对流换热系数、辐射换热鼷鼠等随温度的瞬态变化，获得瞬态温度场仿真结果。应用试验验证仿真结果，确认快速仿真模型的正确性与实用性，从而为制动器的抗热衰退、热疲劳设计提供了系统的解决方案。