电工技术学报杂志社
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电工技术学报杂志

《电工技术学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1986年,公开发行的半月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:电机电器、电力系统、电工理论、自动控制等。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电工技术学会
  • 国际刊号:1000-6753
  • 国内刊号:11-2188/TM
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:6-117
  • 创刊时间:1986
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:3.2
  • 综合影响因子:2.919
相关期刊
服务介绍

电工技术学报 2015年第14期杂志 文档列表

电工技术学报杂志ICEMS2014专题

Review of the 17th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2014) - Advanced Machine Systems, Superior Drive Control and Cleaner Power Energies for a Better Future World

1-5

一种采用负载电流和转速补偿的改进型飞轮储能系统放电控制算法

摘要:主要研究飞轮储能系统放电过程的直流母线电压稳定控制算法。飞轮放电过程中电机反电势随转速持续下降,直流侧负载通常具有电流突变的脉冲负载特性,而且传统PI双闭环控制的直流母线电压外环控制器具有非线性,导致其应对负载电流突变的动态响应慢,对转速变化的适应性差。为解决上述问题,本文提出了一种采用负载电流和转速补偿的飞轮储能系统放电控制算法。该方法将直流侧负载电流和电机转速信号补偿至直流母线电压外环,根据双向能量变换器交直流侧的功率平衡关系,对传统PI控制器的输出进行修正,重新计算q轴有功电流的给定值。此外,针对飞轮储能系统采用的高速电机d、q轴耦合电压大的特点,本文在电流内环也增加了前馈解耦算法,以实现d、q轴电流的独立解祸控制,增强对电流给定信号的跟踪能力。仿真和实验结果与理论分析一致,证明了改进后的放电算法具有更快的动态响应速度和更强的转速适应能力。
6-17

高速永磁外转子爪极电机多物理场分析与驱动系统设计

摘要:由于高频供电与高速旋转的影响,与传统电机相比高速电机设计面临更严峻的问题,如电磁场分析,转子应计算,转子动力学特性和驱动系统。本论文基于高速永磁外转子爪极电机进行研究,推导了电机外转子应力的理论解析表达式,并采用有限元方法对其进行了验证。高速转子的设计应满足其动力学特性要求,利用有限元方法分析了转子动力学特性并与不同转子结构进行了对比。此外,搭建了无位置传感器驱动系统仿真模型,并对高速永磁外转子电机进行实验研究,证实了驱动系统的可行性。
18-24

单自由度磁悬浮系统电流控制

摘要:单自由度磁悬浮系统作为磁浮导轨的基本悬浮单元,具有重要的研究价值。为了获得系统的高动态和静态性能,单自由度磁浮系统中的电流环需要具有高动态响应和高精度的特性。本文在基于双电磁铁模型基础上,研究了离散预测电流控制策略,并通过优化设计解决了在全数字控制系统中预测电流控制存在的时间延时问题。同时为了抑制电流纹波,在主电路中设计了基于三电平控制的斩波器。仿真和实验结果验证了提出算法的可行性和有效性。
25-31

不同结构轴向磁通永磁电机的有限元设计与对比研究

摘要:针对特定用途的轴向磁通永磁电机,开展相关分析与设计。考虑到特殊的外形尺寸,对永磁体径向宽度、轴向厚度,定子齿尖厚度等关键尺寸进行了参数化设计。优化了三种不同结构的轴向磁通电机,同时针对电磁性能以及定子振动模态进行了对比研究,分别是双定子中间转子结构的AFIR电机,双转子中间定子结构的TORUS-NN和TORUS-NS电机。三维有限元计算以及理论分析方法验证了整个优化过程。
32-40

利用检测线圈的开关磁阻电机转子位置估计方法

摘要:本文提出了一种新型的12/8结构开关磁阻电机的转子位置检测方法。该方法将检测线圈绕组与电机主绕组同时绕制于电机定子齿上,检测线圈的结构可有效抑制主绕组工作产生的感应电势。本文亦介绍了该结构检测线圈的参数设计原则。通过注入高频信号,电机的转子位置信号可通过处理采样电阻压降获得。由于检测线圈绕组与主绕组相互独立,因此高频信号无论转速高低均可注入,使得该方法的转速应用范围较宽。最后,本文针对一台12/8开关磁阻电机进行了仿真与实验,验证了该方法的可行性。
41-50

一种混合永磁记忆电机的设计

摘要:提出一种新型的混合永磁记忆电机,采用铁氧体作为低矫顽力永磁体,并对转子拓扑结构进行改进。由于电枢磁动势与铁氧体的磁化密切相关,根据磁动势与极数的关系可确定极数的选取。在不同定子槽数下,分析其空载反电动势及其满载转矩可选取出合适的槽数。该新型电机采用27槽6极结构,并针对该结构分析不同定转子尺寸参数下的反电动势和铁氧体磁化特性,得到不同的尺寸参数对电机性能的影响,从而为该类型电机的设计提供参考。最后设计并制造了一台样机,对样机进行仿真和测试,实验结果验证了理论分析的准确性。
51-60

高速列车永磁同步牵引电机基于联合仿真模型的单脉冲控制研究

摘要:高速列车节能的一个重要方法是采用永磁同步牵引电机(PMSMs)替代感应牵引电机。相比于感应牵引电机(IMs),永磁同步牵引电机更易受到温升与磁场谐波的影响。实际应用中由于受限于变流器的损耗,开关频率对这两者的影响非常大。结合有限元模型和控制系统,本文建立了联合仿真模型,考虑了磁路非线性,提高了计算精度。在此基础上,仿真计算了单脉冲控制与不同开关频率的SVPWM控制,对比分析了系统的速度、反电动势、转矩和损耗等性能。
61-66

A New Predictive Direct Power Control Solution for Three-phase Grid-Connected Inverters

67-74

A Two-dimensional Direct-drive Generator for Wave Energy Conversion

75-79

强迫式循环蒸发冷却电机定子三维温度场仿真分析

摘要:强迫式蒸发冷却系统具有介质用量小、发热体温度分布均匀、温差小的特点,具有良好的应用前景。本文详细阐述了强迫式蒸发冷却电机定子三维温度场的仿真方法,介绍了边界条件的合理简化方法。经试验验证,本文所用仿真方法具有较高的可靠性及准确度。在此基础上,本文研究了两种不同的结构参数对强迫式蒸发冷却电机定子温度场分布的影响。
80-85
电工技术学报杂志电机与电器

新型定子结构永磁同步电机弱磁调速性能分析

摘要:提出了一种用于弱磁升速运行的新定子结构永磁同步电机,这种电机每个定子槽内设置一对分流齿,它能减少磁路磁阻,增加有限的电枢磁动势产生的电枢磁通,束缚在分流齿中大部分电枢磁通,将抵消永磁励磁磁通与定子绕组匝链,控制定子绕组磁链,实现弱磁升速。建立了新结构电机的等效磁路,说明分流齿弱磁工作原理,并解释分流齿束缚电枢磁通并不削弱电机转矩输出的机理。对新定子结构电机进行了有限元分析,在此基础上研制了一台样机并进行了实验研究,实验结果和计算结果相吻合,验证了新定子结构永磁同步电机的弱磁性能。
86-93

舵机用永磁同步电机的设计与温度场分析

摘要:针对舵机用大功率永磁同步电机转动惯量低、功率密度高、短时工作制的特点,对定子绕组形式和槽极数配合做了较为合理的选择,确定了电机基本尺寸。电机电磁场有限元分析结果表明,电机具有较高的电气性能。由于电机功率密度高,电磁有效部位细长,电机转速较高,电机温升问题突出。根据传热学理论,建立了永磁同步电机三维瞬态温度场求解模型,确定了表面散热系数。通过有限元分析得到了电机定子绕组铜耗、定子铁心铁耗以及永磁体和转子护套内的涡流损耗。将定子槽内和端部处导线分别等效成若干个导热体、分布排列,得到了更加符合实际情况的电机三维瞬态温度分布结果。试验结果表明设计方案合理。
94-99

无刷电励磁同步电机的特性仿真与实验研究

摘要:针对电励磁同步电机有刷问题,限制电励磁同步电机在易燃易爆环境中的应用,本文提出来一种新型混合转子无刷电励磁同步电机。该种电机的定子上嵌有两套不同极数的定子绕组,取消了电刷和滑环,使结构更加简单牢固。本文详细介绍了该种电机的结构、运行原理和能量流通关系。并对无刷电励磁同步电机的气隙磁场进行分析,进一步揭示该种电机的磁场调制原理和机电能量转换机理。在此基础上,用有限元软件Ansoft对无刷电励磁同步电机进行建模,对无刷电励磁同步电机的电动机运行方式进行了仿真研究,并研制了一台8+4极无刷电励磁同步电机的样机。并对样机的空载和负载进行了实验研究,实验结果表明该种电机具有很好的性能,且功率因数可调。为该种电机的进一步研究奠定了技术基础。
100-107

电动车用内置式永磁电机(PMSM)设计

摘要:永磁同步电机因其具有高功率密度和高效率,因此被广泛作为电动车(EV)驱动系统的主流电机选项。本文首先分析了三种使用相同体积永磁材料的车用内置式永磁电机的性能,使用有限元分析软件对比分析了这三种电机的空载反电势,转矩特性,以及直轴、交轴电感特性和抗去磁能力;针对电动车用V型内置式永磁电机本文进一步分析了其电感和转矩脉动性能。最后本文进行了样机制造和空载实验以验证有限元仿真模型的正确性。
108-115

基于最小电压矢量偏差的永磁同步电机直接转矩控制

摘要:永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)具有结构简单,动态性能良好以及对电机参数鲁棒性强等优点,但是却存在转矩和磁链波动较大等不足。本文通过分析永磁同步电机转矩和磁链变化规律,提出一种仍采用单电压矢量并能够降低转矩和定子磁链波动的DTC方法。该方法根据转矩和磁链控制要求计算参考电压,并以参考电压矢量为目标,选择与之偏差最小的输出电压矢量作用于电机,抑制了转矩和磁链波动。实验和仿真结果证明了所提方法的有效性。
116-121

分数槽集中绕组永磁同步直线电机磁场解析计算

摘要:分数槽集中绕组永磁同步直线电机(Fractional-slot Windings Permanent Magnet Synchronous Linear Motors,FW-PMSLM)采用端部不重叠的集中绕组,具有磁阻力小、推力波动小、端部绕组短、用铜材料省、损耗小等优点,适合于长行程、高精度驱动场合。本文以15槽16极FW-PMSLM为例,考虑电枢电流分布函数和永磁体电流密度等效,建立分层解析模型。运用傅氏级数法推导出气隙和磁极区域中磁场的解析公式,分析FW-PMSLM电枢磁场和励磁磁场的分布。针对传统卡氏系数法在计算FW-PMSLM磁场的不足,提出采用分布卡氏系数函数来计及铁心开槽对分数槽电机磁场的影响,将解析分析与有限元分析结果进行比较,验证本文所提分布卡氏系数函数法解析求解FW-PMSLM磁场的有效性。利用该方法分析不同极弧系数、不同初级齿宽以及不同气隙长度时的电机推力以及这些因素对推力解析计算精度的影响,利用不同气隙下的实验结果验证推力解析计算精度。为分数槽永磁直线电机的工程计算和优化设计提供依据。
122-129

新型外转子Halbach永磁阵列定子无铁心电机设计与分析

摘要:具有气隙磁密正弦、磁密高等优点的halbach阵列永磁外转子电机应用于飞轮储能系统的电动/发电机可以有效提升系统集成度,简化系统结构,提高系统功率密度。本文研究分析新型外转子halbach永磁阵列定子无铁心电机的转子结构和定子绕组设计方法;通过有限元方法分析了磁场分布和定子绕组损耗;研究定子绕组区域磁场分布变化特征,采用每匝绕组线圈内部导体换位技术有效抑制线圈导体内部之间的环流;最后,通过场路耦合方法分析定子绕组电流对转子永磁体涡流损耗影响。本文优化设计的200k W外转子halbach永磁阵列定子无铁心电机的机电能量转化效率高达99%以上。
130-137