国家自然科学基金(51177056)
- 作品数：20 被引量：178H指数：8
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- 相关机构：华中科技大学新疆大学清华大学更多>>
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- 相关领域：电气工程交通运输工程机械工程自然科学总论更多>>
- 多相电机统一SVPWM调制及无速度传感器控制实现方法研究被引量：8
- 2018年
- 针对多相电机统一SVPWM调制实现问题及多相电机全阶观测器无速度传感器矢量控制的实现问题,在传统三相电机零序电压注入SPWM实现SVPWM调制的基础上,推导了多相电机统一SVPWM实现方法和多相电机矢量控制统一坐标变换理论及基于全阶观测器的无速度传感器矢量控制理论。以五相异步电机为例,研究了零序电压注入方法下的SVPWM电压利用率提高百分比、五相异步电机基于全阶观测器的无速度传感器矢量控制,并在五相异步电机实验平台上进行了实验验证。实验结果表明提出的统一SVPWM调制方法可以提高电压利用率、优化谐波性能。统一多相电机全阶观测器无速度传感器矢量控制可以实现多相电机无传感器控制、减小系统成本、提高系统可靠性。
- 李贵彬李永东郑泽东彭忠刘自程
- 关键词：无速度传感器电压利用率多相电机
- 提高机车牵引电机动态性能的同步SHEPWM调制方法被引量：1
- 2019年
- 为了提高电力机车牵引电机控制及调制方法下的动态性能。提出了一种同步SHEPWM调制方法下提高动态性能的新方法,该方法将提前计算好开关角存储在控制器中,随着调制度的增加开关角改变,新的开关角是通过多段、微距线性插值的方式得到的,这样得到的开关角度更加精确。同时,基波频率变化时载波频率也随着变化,保证载波比为6的倍数,采用15分频的方式来得到载波频率,能保证稳态下SHEPWM脉冲正负半波对称和1/4周期对称。提出的由SHEPWM 7切换至SHEPWM 5、SHEPWM 3,然后由SHEPWM 1到方波的调制方式,可以增加系统的切换性能。在电机小功率平台上进行了实验,实验结果表明了该方法的可行性、整个动态过程效果明显、各调制方式之间切换平滑、能够自然过渡到6脉波模式。该方法可以作为机车牵引调制策略。
- 李贵彬李永东郑泽东唐梦婷
- 关键词：电力机车SHEPWM
- 六相永磁直线同步电机电磁特性分析及数学模型建立被引量：1
- 2022年
- 为深入研究新型永磁直线同步电机(PMLSM)的性能,实现电机结构设计与控制优化,对其电磁特性及数学模型的建立展开了研究。针对暂态时间、饱和特性及不对称性等电磁特性进行分析,然后建立了abc坐标系和dq0坐标系下电机数学模型,由此阐述电机电磁耦合关系,继而建立了等效电路,并对瞬态工作特性进行计算。最后,通过电压测试值和瞬态推力有限元值与解析计算值进行对比,其结果吻合度较高,验证了数学模型的正确性。
- 杨归许金朱俊杰李明珂
- 关键词：永磁直线同步电机电磁特性数学模型电磁耦合
- 基于SHEPWM调制的电力机车全速度运行策略及切换方法研究被引量：7
- 2017年
- 电力机车功率大、直流侧电压高、开关频率低、运行速度快,针对牵引状态下电机电流谐波含量大、转矩脉动大、定子发热等问题,研究了电力机车在整个运行速度范围内的调制策略。提出了电力机车调制方式由异步调制切换至同步SHEPWM调制然后再到最大电压利用区(方波调制)的策略。理论上分析推导了减小切换电流畸变的方案,针对该策略和方案进行了仿真研究并在异步电机小功率实验平台上进行了实验验证。仿真和实验结果表明,所提出的调制策略可以作为电力机车全速度范围调制策略,切换方案能够减小电流谐波含量,提高电压利用率,使电力机车在全速度范围内平稳运行。
- 李贵彬李永东郑泽东王治国唐梦婷
- 关键词：电力机车切换方法开关角电压利用率
- 双三相永磁同步电机电磁性能解析计算被引量：19
- 2014年
- 采用傅里叶级数法计算表贴式双三相永磁同步电机的电磁性能。解析模型建立在二维极坐标下,求解区域划分为槽、槽开口、气隙和永磁体四类子域。以矢量磁位为求解变量,在槽开口和气隙子域建立拉普拉斯方程,在槽和永磁体子域建立泊松方程,根据分离变量法求解偏微分方程,并利用各子域之间的边界条件得到谐波系数。解析模型考虑了径向/平行/Halbach等多种充磁方式,内/外永磁转子结构,适用于隔齿绕/全齿绕两种形式的分数槽集中绕组,可用于计算电机空载磁场、电枢反应磁场和负载磁场。在解析模型的基础上,求解了齿槽转矩以及两种分数槽集中绕组连接方式下的空载反电动势和电磁转矩。与有限元结果相比较,表明了解析方法的准确性。
- 郭思源周理兵齐歌
- 关键词：解析法分数槽集中绕组电磁性能
- 抑制直流母线电压波动的四象限级联型变频器前馈控制策略被引量：6
- 2015年
- 四象限级联型变频器功率单元H桥的瞬时输出功率以2倍和4倍频率脉动,使得直流母线产生2次和4次纹波电压。单个功率单元输入端PWM整流器采用前馈控制策略能有效抑制母线电压波动,且总的并网电流无低次谐波。从功率单元的数学模型出发,推导出输入输出的瞬时有功功率,提出了基于瞬时abc理论的瞬时有功电流前馈控制来抑制直流母线电压波动,同时建立了基于Kalman滤波的负载电流估计模型。最后通过功率单元实验测试,验证了控制策略的可行性。
- 邱长青黄声华
- 关键词：功率单元
- 考虑漏磁效应的新型磁控可调电抗器的磁路建模和特性被引量：10
- 2015年
- 为了扩大磁控可调电抗器(Saturable-Core Controllable Reactor,SCCR)的电抗调节范围并保持良好的线性控制特性,设计和研究一种基于磁放大原理的新型磁控可调电抗器结构,该电抗器铁心磁路中设置有气隙。论文分析了该可调电抗器的磁化机理和控制特性,利用三维有限元方法(FEM)计算了新型磁控可调电抗器的磁场分布,建立了考虑漏磁效应的磁控可调电抗器的等效磁路模型。研究结果表明,新型磁控可调电抗器的电抗控制特性线性调节范围宽,对直流偏磁电源容量要求小。通过将仿真计算与样机测试结果比较,验证了所建立等效磁路模型的正确性和有效性,对新型磁控可调电抗器的设计和应用具有参考价值。
- 林克曼李念林明耀万秋兰
- 关键词：有限元分析磁路模型控制特性
- 基于精确子域模型的游标永磁电机解析磁场计算被引量：21
- 2013年
- 游标永磁电机是一种基于磁场调制原理的新型电磁传动装置,适用于船舶推进、风力发电等低速大转矩的应用场合。准确计算游标永磁电机的磁场分布是设计、优化电磁性能的关键。关于电机解析磁场计算,该文讨论和比较了一极一槽模型和精确子域模型。以表贴式游标永磁电机为研究对象,在气隙子域建立拉普拉斯方程,在槽子域和永磁体子域建立泊松方程,根据分离变量法直接求解。模型建立在二维极坐标下,考虑了径向/平行/Halbach充磁,单层/双层绕组分布,内/外永磁转子结构,可计算电机空载磁场、电枢磁场和负载磁场分布。在解析模型的基础上,求解了气隙磁密分布、空载反电势和绕组电感,相关有限元结果验证了解析结果的准确性。
- 郭思源周理兵曲荣海凌在汛
- 关键词：解析法磁场分布
- 基于闭环电流平均值法的永磁同步电机谐波抑制方法被引量：4
- 2019年
- 由于逆变器的非线性及永磁同步电机(PMSM)的气隙磁场畸变,在运行过程中PMSM定子电流中含有大量的谐波分量,导致电流波形发生畸变,从而引起较大的转矩脉动。针对传统谐波抑制方法采用低通滤波器(LPF)提取5、7次谐波分量,动态响应时间长,稳态误差大的问题,提出了闭环电流平均值法提取谐波分量。仿真结果表明,闭环电流平均值法可以提高系统的快速性和稳定性。将电流平均值法应用于PMSM谐波抑制系统,仿真结果表明:基于闭环电流平均值法的谐波电压注入法可以降低电流波形的畸变率及5、7次谐波含量。
- 李生民肖亚敏梁吉宁孟琳
- 关键词：永磁同步电机矢量控制电流谐波
- 基于准梯形永磁体的多相分数槽集中整距绕组永磁电动机齿槽转矩抑制被引量：1
- 2015年
- 对准梯形永磁体边沿厚度影响多相分数槽集中整距绕组电动机齿槽转矩的规律进行了研究。准梯形永磁体由正弦永磁体及第3,5次谐波合成得到,永磁体谐波分量的幅值依边沿厚度而定。为提高优化速度,采用复数磁导率模型计算齿槽转矩,并得到最优边沿厚度。对20槽22极外转子五相电动机进行解析计算发现,准梯形永磁体可抑制电动机齿槽转矩,且永磁体最优边沿厚度为最大厚度的0.5倍。齿槽转矩的有限元仿真和样机测量结果验证了解析计算及其结论的有效性。
- 康惠林周理兵王晋彭溪
- 关键词：多相电动机
