一种自适应补偿死区的异步电机参数测量方法
摘要：针对异步电机参数静止测量精度受变频器控制中死区影响较大的问题，提出了一种死区自适应补偿的电机参数静止测量新方法。采用比例谐振（PR）控制器自适应补偿变频器电流的死区效应，采用PR锁相环和死区影响特征减轻交流电压波形因死区补偿产生的畸变，采用死区估算结果减少直流电压受死区非线性影响。变频器控制测量异步电机参数实验结果表明新方法得到的交流电流和电压THD分别小于传统方法8．92％和7．65％，消除畸变的交流电压幅值和相角得到有效补偿、且幅值波动变小，直流量电压受死区非线性影响减少。提出的测量方法相对于传统方法可提高参数测量精度大于6．4％。直流偏磁下单相变压器的传输线模型
摘要：为了研究直流偏磁对单相变压器运行性能的影响，依据传输线及Jiles—Atherton铁磁磁滞理论，建立了直流偏磁下单相变压器的传输线模型，同时，考虑了铁心材料的涡流效应、绕组铜耗及漏磁等因素，应用牛顿一拉夫逊迭代方法，对模型进行了时域仿真计算，实现对单相变压器直流偏磁特性的分析，分析结果表明，直流偏置水平的升高，使动态磁滞曲线不再对称并不断趋于饱和；励磁电流波形发生畸变，谐波含量增加；且励磁电流峰值及各谐波含量的幅值随偏磁水平的增加呈线性上升趋势。计算结果与实验结果相吻合，证明了直流偏磁下单相变压器传输线模型的正确性和有效性。半桥斩波逆变器输出滤波器设计
摘要：针对正弦波脉冲宽度调制（SPWM）的半桥斩波逆变器输出的电压中含有大量的高次谐波会给致动器带来振动、噪声及对致动器线圈绕组绝缘造成破坏等问题，分析了带感性负载条件下的LC滤波器存在的不足，提出将带阻尼的LCCR滤波器应用于感性负载的方案。针对这种高阶低通滤波器各参数设计困难的问题，通过比较二阶Lc滤波器和高阶LCCR滤波器的传递特性，分析滤波器中各元件对滤波器特性的影响，在此基础上提出带感性负载的LCCR滤波器参数设计的方案。通过仿真及试验验证带阻尼的LCCR滤波器的性能，试验结果表明：该滤波器有功损耗低，谐振抑制性好，适用应于高电压、大功率的场合。具有优化步长的最速下降法MPPT控制
摘要：针对现有最大功率点跟踪（MPPT）方法的动态性能和稳态性难以兼顾的难题，提出一种具有最优步长的最速下降MPPT算法，并使用上述算法对BoostDC／DC变换器进行相应控制，以达到对光伏电池输出功率进行有效调节的目的。对系统进行了Matlab／sIMuLINK仿真，并在基于TM320F2812为核心控制芯片的硬件电路上进行实验。实验结果表明，该系统能较快地跟踪太阳能最大功率点，同时具有良好的稳态性能。变压器端部铁轭夹件肢板区域三维电场分析
摘要：针对端部出线变压器铁轭夹件肢板边缘区域电场集中的问题，以一台220kV变压器为例，利用Pro／E建模技术和Ansoft有限元分析软件，对变压器端部高压引线与铁轭夹件肢板区域电场进行了三维分析，得出高压引线与肢板的距离及其走向影响肢板边缘的电场分布，在此基础上，通过采取在肢板表面覆盖绝缘层的措施，降低肢板表面油中场强，给出了当绝缘层厚度分别为1mm、2mm和3mm时肢板表面及油中电场分布。结果表明，加盖绝缘层可使肢板表面油中最大场强降低，且油中最大场强随绝缘层厚度增加而下降。转子材料和气隙对实心转子直线弧形感应电机性能影响
摘要：做直线运动、旋转运动或螺旋运动的两自由度直驱电机在机械工具、机器人等领域有广阔的应用前景。研究了一种两自由度直驱感应电机的旋转运动部分的转子导电材料和气隙对电机性能的影响，采用传统电磁设计理论和有限元相结合的方法确定实心转子弧形感应电机的参数，并且提出了设计过程中的两个关键因素，分析了转子材料和气隙厚度对实心转子弧形感应电机性能的影响。通过应用不同转子导电层材料和气隙厚度进行计算机仿真，得到在空载及负载条件下运行的转速曲线和转子损耗曲线。结果表明：在使用钢铜复合次级材料时转速波动较小，转子损耗较小；在一定范围内，气隙厚度越大，电机的转速波动越小，转子损耗越小。应用自动微分的永磁同步电机预测控制
摘要：模型预测控制（MPC）是一种有效的控制方法，但由于其计算量较大，难以在永磁同步电机（PMSM）控制中应用。为了研究MPC在PMSM中的应用方法，提出了一种基于自动微分（AD）理论的永磁同步电机电流环模型预测控制算法。采用AD理论，对PMSM的数学模型在d—q坐标系下进行泰勒级数展开，建立了比传统查表或差分法更为精准的数学模型。通过计算PMSM泰勒级数灵敏度，将预测控制问题转化为无约束条件下的二阶最优问题，实现了模型预测控制。仿真结果表明，利用AD理论的PMSM电流环预测控制算法可以将系统状态量精确控制在允许范围内，并且减小了每步的平均运算时间。六半桥三相SVPWM控制技术
摘要：针对六半桥三相电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制技术的研究，由理论推导可知，采用该控制方法后，逆变器能够提供负载的输入电压范围在同一直流母线条件下与传统三半桥逆变器相比提高一倍。首先提出了各桥臂上下开关管互补导通的SVPWM，而后对各开关管的调制信号进行优化，得到消除死区的各开关管调制信号。无死区优化的核心原则是优化前后对应每个开关周期内输出平均电压相等。由Matlab／SIMULINK的电路仿真结果验证了理论推导的正确性，提出的无死区方案使得各相各桥臂加入死区的频率是参考电压频率的2倍，这与开关频率相比所加死区的影响几乎可以忽略不计。混合励磁分块转子磁通切换电机电磁特性分析
摘要：为了提高电励磁转子分块式磁通切换电机转矩密度和功率密度，提出一种混合励磁分块转子磁通切换电机拓扑，通过在定子齿开槽，嵌入径向充磁的永磁体，提高了电机的转矩密度和功率密度。介绍了电机的工作原理、磁通切换方式和基本参数尺寸设计。通过有限元仿真得出静态永磁磁场分布、永磁磁链、反电势和定位力矩。与典型混合励磁磁通切换电机的调磁磁性能进行对比研究。有限元仿真结果表明：混合励磁分块转子磁通切换电机具有高转矩密度、高功率密度、强容错能力、强调磁能力，适合用于启动发电系统。基于涡流损耗分析的永磁型无轴承电机优化
摘要：针对永磁型无轴承电机在高速运行时，转子涡流损耗导致永磁体发热严重，导致永磁体存在不可逆退磁的难题。在分析永磁型无轴承电机转矩和径向力产生机理的基础上，研究了径向力、转矩绕组磁场和悬浮绕组磁场的相对运动关系，给出了永磁型无轴承电机单一方向稳定可控径向力的产生条件，采用2D耦合电路瞬态有限元法，计算了转子空载涡流损耗，比较了永磁型无轴承电机极对数为PB=PM＋1和PB=PM-1时的转子涡流损耗。研究结果表明，永磁型无轴承电机转子涡流损耗主要是由悬浮绕组磁场产生，采用PB=PM＋1结构时，转子涡流损耗最小，PM=1，PB=2结构最适合高速运行。智能永磁接触器选相控制技术
摘要：针对难以实现永磁接触器运动过程中动态特性的精确控制，从而导致铁心撞击及触头弹跳，降低接触器工作寿命的问题，提出一种相角模糊综合评判方法和智能选相控制技术。在分析永磁接触器在不同合闸相角下的动态性能的基础上，建立了不同合闸相角下动态参数的模糊综合评判数学模型。采用模糊灰色理论综合评判了不同合闸相角下的动态特性参量，获得了最优运动特性下的合闸相角。分析了永磁接触器过零点分断的特性及其工作原理，得出了最佳的分断特性。分析结果表明，利用智能控制可精确实现永磁接触器在最优相角下合闸控制以及过零点分断，有助于提高其电气和机械寿命。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。交流主动磁轴承电主轴线性二次型最优控制
摘要：针对交流主动磁轴承电主轴，提出采用线性二次型最优控制理论设计磁轴承控制器。阐述了一种交流主动磁轴承支承的电主轴结构和工作原理，建立了电主轴系统的状态方程。在介绍线性二次型最优控制理论的基础上，采用线性二次型最优控制理论设计了5自由度交流磁轴承电主轴分散和集中参数控制器，并用Matlab软件对集中和分散控制器进行仿真和性能比较。仿真实验结果表明，交流主动磁轴承电主轴转子在20000r／min以下运行，采用线性二次型最优控制理论设计的分散控制器，能够实现转子稳定悬浮，交流主动磁轴承电主轴能够按理想的指标运行，并且具有良好的动、静态性能。一种用于静止式中频电源的比例谐振控制策略
摘要：针对静止式中频电源基波频率高，传统的控制方法谐波抑制困难且难以实现无静差输出等问题，依据变压器等效理论，建立了静止式中频电源数学模型。在详细分析了比例谐振控制策略的原理和特性的基础上，提出了一种双闭环比例谐振控制策略，即负载电流内环和负载电压外环均采用比例谐振控制的算法，并结合系统稳定性判据给出了各主要控制参数的设计方法。仿真和实验结果表明，双闭环比例谐振控制策略可以有效地抑制负载扰动影响，控制器参数的调节性强，带宽调节裕度大，且对低次谐波具有选择性补偿功能，满足非线性负载要求，保证输出电压总谐波含量小于2％。参考济南道路工况的纯电动汽车能量回馈策略
摘要：针对济南市车辆行驶工况的实际特点，提出一种滑行和制动工况下能量回馈控制策略。基于实车测试数据，构建济南市车辆行驶工况，探讨能量回馈速度特性及控制策略的评价依据；以传统车辆滑行阻力为参考，基于能量回馈效率模型开发滑行能量回馈控制策略，并利用动态矩阵预测控制算法抑制制动转矩开始施加时引起的转矩波动；基于车轮滑动率信息开发制动能量回馈控制策略。卖车测试结果表明，采用新控制策略后平均回馈效率较原车提高近30％，能耗可相对减少约10％，且在济南市车辆行驶工况下，新控制策略可有效回收工况循环中可回收最大能量的84％。瞬时功率频谱分析在牵引电机转子故障诊断的应用研究
摘要：针对故障特征频率容易被基波频率淹没的问题，提出一种基于网侧瞬时功率的转子故障诊断方法。当交流调速系统牵引电机发生转子断条故障时，定子电流中故障特征频率（1±2s）f1分量通过变频器向变频器一次侧（网侧）传播。通过频谱分析发现，变频器网侧电流信号和定子电流信号都存在故障特征频率容易被基波频率淹没的问题。该方法选用网侧瞬时功率进行频谱分析，使得转子断条故障特征频率转换成2sf1的频谱分量，消除了基波频率影响，突出故障特征频率。且只需采集单相电流，简化了硬件结构。实验表明：该方法能对转子故障进行有效诊断。混合动力汽车牵引电机永磁体温度建模
摘要：建立了两个不同永磁体温度预测模型：模型一是从温度与永磁体性能的关系出发，由实时检测的电压、电流、转速和绕组温度通过运算而求得永磁体温度；模型二是从电机的损耗出发，建立了电机的热路，该热路包含连接点，热阻和热源，体现了整个电机内的热循环过程，求解热路而得到永磁体温度。另外，考虑永磁体涡流损耗，进一步提高计算精确性。在三相正弦电压供电下，对以给定电机进行计算，结果由实验验证。对PWM电源供电的情况下，由于PWM波中含有大量的高次谐波。因此永磁体温升明显。此外，通过有限元仿真进一步验证了本文所提的两种温度预测模型的正确性。《电机与控制学报》简介
摘要：《电机与控制学报》是由哈尔滨理工大学主办的立足国内、面向国际的专业性学术期刊，旨在反映国内外电气工程、控制科学与工程领域中最新的重要研究成果和具有创造性的学术成果。