国家自然科学基金(50807004)
- 作品数：9 被引量：53H指数：4
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- 非磁性次级感应悬浮电机磁场和力特性研究被引量：4
- 2011年
- 设计和分析一种电动式磁悬浮电机——非磁性次级直线悬浮电机,该电机装置通过在初级绕组中通入三相交变电流产生运动的交变磁场,与其在次级导体中感应出的涡流磁场相互作用产生悬浮力,同时又能产生推进力。为准确分析装置力特性,建立电机的二维数学模型,采用经典电磁场理论方法进行磁场分布求解,并直接利用磁场分析所得的磁场分布结果求解次级悬浮力和推进力,给出磁悬浮装置的力特性与其参数的关系。制作样机对理论计算进行验证,测试结果和理论分析吻合较好,表明数学模型合理、有效。
- 秦伟范瑜吕刚朱熙李硕
- 关键词：特性分析
- 直线感应电机推力和法向力的解析计算与分析被引量：13
- 2010年
- 针对直线感应电机特有的边缘效应对气隙磁场引起的畸变以及法向力不易解析计算的问题,通过电磁场分析量化表征纵向边缘效应对磁场的负面作用,并使用有效初级绕组相感应电势的方式得到等效系数。对导磁层和导电层的横向边缘效应,分别给出了相应的修正系数。给出计算直线感应电机运动方向磁密与法向力的解析方法。仿真计算与实验结果的比较表明:该方法能够准确定量计算不同气隙和供电频率下的推力和法向力的变化曲线,通过推力与速度、推力与气隙、法向力与速度等曲线,计算方法物理意义明确、计算简单,能够满足工程计算的需要。
- 吕刚范瑜马云双孙守光
- 关键词：直线感应电机推力法向力特性分析
- 轨道交通中的直线感应牵引电机特性分析被引量：1
- 2009年
- 阐述了对电机性能影响最大的纵向边缘效应,通过电磁场分析得到该效应对磁场的负面作用,并使用有效初级绕组相感应电势的方式得到等效系数.通过该等效系数将纵向边缘效应考虑到等效电路中去,使考虑纵向边缘效应的电机特性很方便得到计算.实验中分别讨论了电机在不同气隙和供电频率下的推力、法向力、次级功率因数和效率的变化曲线,为直线感应牵引电机的特性分析和在轨道交通中的应用提供了重要方法和依据.
- 吕刚范瑜孙守光马云双
- 关键词：等效电路特性分析
- 城轨交通中直线感应牵引电机的效率最优控制被引量：9
- 2009年
- 针对城市轨道交通中直线感应牵引电机效率较低问题,从控制角度研究电机的效率最优控制策略。建立直线感应牵引电机的数学模型,考虑边缘效应的影响将推力与磁通进行解耦,在分析法向力组成与特性的基础上,得出以初级电流为变量的数学表达式,结合最优化理论,考虑多个优化目标建立损耗最小函数,实现在满足水平推力的条件下对电机铜耗与法向力造成损耗的最优控制。仿真研究对比了采用普通矢量控制与本文所提方案的运行状况。仿真结果表明,直线感应牵引电机行程中恒速区段时间越长,损耗减少得越大,效率提高得越高。
- 吕刚孙守光马云双
- 关键词：感应电机推力法向力最优控制
- 旋转磁场电动式磁悬浮装置的状态方程与悬浮力控制被引量：4
- 2011年
- 为实现静止稳定电动式磁悬浮,设计了一个旋转磁场电动式磁悬浮装置方案,该装置通过在初级绕组中通入三相交变电流产生圆周运动的交变磁场,与其在次级导体中感应出的涡流磁场相互作用产生悬浮力,能够在装置静止的条件下实现固有稳定的电动式磁悬浮。为准确分析装置特性,建立了悬浮装置的电磁模型,采用多层行波磁场理论方法进行磁场分布求解,求得了装置的等效电路,经过数学推导得到了装置的状态方程,并设计了基于次级磁场定向控制的矢量悬浮控制策略。利用有限元计算和样机实验对磁场分布、等效电路参数和悬浮力控制效果进行了验证,结果证明装置能够实现稳定悬浮运行。
- 朱熙范瑜李硕秦伟吕刚
- 关键词：磁悬浮悬浮力
- 基于解耦策略的直线感应牵引电机法向力自适应最优控制被引量：16
- 2009年
- 中低速磁悬浮列车和部分地铁车辆均采用直线感应牵引电机作为驱动机构,该电机特有的边缘效应和法向力对直线感应牵引电机的效率以及性能均产生很大的负面影响,因此直线感应牵引电机采用常规的电传动控制策略并不能取得良好的控制效果。该文充分考虑边缘效应的影响,建立了直线感应牵引电机的数学模型。将推力与磁通进行解耦,并分析磁通、推力与电流控制环节的非线性与时变性,提出了神经自适应控制的设计方法。分析了法向力的组成与特性,得出其数学表达式,以推力与磁通解耦为基础,结合最优化理论,考虑多个优化目标建立损耗最小函数,实现直线感应牵引电机的损耗最优控制。计算机仿真与实验对所提控制策略与传统控制策略进行对比,验证了该方法在典型工况下的有效性。
- 吕刚范瑜李国国刘志明
- 关键词：法向力最优控制
- 单边盘式感应电机的数学模型与转矩分析被引量：15
- 2010年
- 由于盘式电机气隙较大且主要参数随半径变化,采用传统电机分析方法在分析盘式电机时会造成较大误差。提出一种用于分析盘式电机的新型电磁模型,模型采用分环计算和求解气隙矢量磁位方程的方法提高模型精度。利用一维磁场分析的方法得到模型的T型等效电路。横向边端效应的影响被引入计算等效气隙长度的过程,省去了等效电路中的横向边端效应系数。利用等效电路分析了励磁电感、转子电阻和电磁转矩随转差率变化的情况。将三相静止坐标系下的三相电压、电感和电流转化为两相旋转坐标系下的对应值,以采用间接磁场定向控制。通过制作一台样机,并对其进行分析、仿真和实验验证,其结果吻合度高,电机调速性能良好,证明所提模型是正确和有效的。
- 朱熙范瑜吕刚秦伟张晓东
- 关键词：盘式电机等效电路转矩
- 动车组牵引传动实验平台设计理念
- 2009年
- 介绍了铁路机车车辆专业在铁路大提速以及我国引入高速动车组新形势下的专业定位、人才培养目标以及动车组特色实验室建设。以动车组牵引传动实验平台为例,分析了该平台的设计理念、结构组成以及各个组成部分的功能。
- 吕刚范瑜李国国刘志明
- 关键词：铁路机车车辆动车组
- 永磁直线电机运输系统中的模糊增益神经控制被引量：2
- 2008年
- 永磁直线同步电动机的理论研究还不十分完善,在初级分段的形式下该运输系统整体数学模型变化很大且边缘效应的影响更加剧烈.因此不能利用其数学模型或常规的控制方法对垂直运动的PMLSM实现良好控制.本文设计了直线伺服系统的神经元控制器.首先应用神经元控制器,它可以自动调节权值获得多个控制参数,然后考虑到被控对象的多动态特性,加入输出比例因子的在线模糊修改部分,从而改善了控制器的动态和静态特性.实验证明,该伺服系统能够消除PMLSM固有的负载扰动、边缘效应、参数时变对系统伺服性能的影响;且具有自学习能力强、快速跟踪、定位精确和鲁棒性强等特点.
- 吕刚范瑜李国国刘志明
- 关键词：永磁直线同步电动机神经元控制器
