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中国电机工程学报 2010年第36期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电机与电器

永磁接触器的快速磁场分析和动力学预测模型16-21

摘要：提出一种永磁接触器的快速磁场计算和动力学预测模型。该模型用以求解永磁接触器中电磁和永磁共同产生的磁场和机械运动的耦合计算问题。该文描述了永磁接触器的结构和参数;建立了基于集中参数磁路法的等效磁路模型,推导了耦合电路模型和机械模型的运动方程;针对75A永磁接触器样机分别采用磁路法和有限元方法计算了不同位移时的电磁力,计算误差在6.7%范围内,磁路法仿真所需时间少于采用有限元方法的1%;对合闸过程的电流、位移和速度特性进行了仿真和实验。实验结果与仿真结果基本一致,验证了所提快速磁场计算和动力学预测模型的有效性。

真空开关动作时间的自适应控制22-26

摘要：相控开关技术可以有效地削弱电网各类负载投切操作引起的系统暂态过程,是建设智能电网的重要技术之一。真空开关选相操作的技术关键是控制真空开关机构的运动特性,实现真空开关在不同环境下的动作时间稳定。利用模糊PID自适应控制技术,针对基于永磁机构的真空开关提出一种新型控制驱动方案;并基于TMS320LF2407A处理器实现了新型真空开关永磁机构驱动控制系统的设计。实验研究验明了该控制系统在环境因素变化时可保持合闸时间误差稳定在±0.25 ms以内。

异步电机自适应全阶观测器算法低速稳定性研究33-40

摘要：基于转速自适应全阶观测器的异步电机无速度传感器矢量控制算法,针对其低速发电状态下不稳定的问题,该文根据异步电机小信号线性化模型,推导出转速自适应观测系统的传递函数,并采用劳斯稳定性判据,提出一种基于全阶观测器的转速自适应观测方法。该方法通过在传统的自适应律中加入励磁电流观测误差项,使转速的观测精度得到大幅提高,并通过在线调节励磁电流观测误差项的比例系数,可使系统在低速发电状态下稳定运行。考虑到在运行过程中电机参数的变化,对此算法的参数鲁棒性进行了分析。通过7.5 kW异步电机能量互馈实验平台对此算法的有效性进行了验证。从实验结果可知,此新型速度自适应观测方法明显提高了低速下的速度观测精度,改善了系统的低速性能,并有效解决了低速发电状态下系统不稳定的问题。

永磁直线同步电机纵向端部效应补偿方法46-52

摘要：由于永磁直线同步电机端部磁场分布复杂,因此没有简单、准确分析纵向端部效应的方法,所以很难评价减小端部效应各种措施的优劣。该文采用一种新的非线性磁路模型的方法,通过比较旋转电机和直线电机磁场分布的不同,得出了纵向端部效应本质上是磁场边界使电机内部的磁场分布规律发生畸变。进一步提出＂直线电机与旋转电机磁场相似化＂方法,获得了简单易行的减小纵向端部效应的措施,并将该措施用于减小整数槽电机、分数槽电机的定位力。分别通过有限元仿真和实验验证了该措施可以将定位力减小80%以上。

新型切向/径向磁路并联混合励磁同步电机53-58

摘要：提出一种新型切向/径向磁路并联混合励磁同步电机,详细介绍该电机的基本结构特点和工作原理。根据电机特殊的切向/径向磁路特点,建立其等效磁路模型,研究电励磁磁势对永磁体工作点的影响。利用二维有限元分析法,获得了该电机在不同励磁条件下的磁场分布情况及相关静态特性,仿真分析表明：该电机可方便地实现气隙磁场的完全调节与控制,且其并联磁路的特点能形成显著的聚磁效应。样机实验结果验证了该电机在电磁设计及仿真分析上的正确性,也证明了该方案的可行性及实际应用价值。

中国电机工程学报杂志电力电子与电力传动

基于变换器输出电压快速计算的直接功率控制方法59-64

摘要：提出一种变换器输出电压计算方法用于实现直接功率控制的定频控制。利用变换器的模型可推导出输出电压的估计方法,即通过交流电抗的电感值、系统电压电流和系统有功、无功功率的误差值来实现输出电压的估计,然后可利用空间矢量调制方法使逆变器输出该期望电压。该方法只在静止坐标系下即可完成,控制方法简单,实现控制方式定频的同时,省略了锁相环。通过仿真和实验对所提出的定频直接功率控制方法进行详细分析,验证了所提方法具有快速动态性能的同时实现了控制系统无静差。

400Hz逆变电源新型多环控制系统71-78

摘要：提出一种基于单极性倍频正弦脉宽调制（sine pulse width modulaton,SPWM）调制方式的新型多环控制逆变电源控制系统。通过对组合式400 Hz三相逆变电源系统中相位不平衡的分析,提出一种基于相位反馈的多环控制策略;针对大功率逆变电源系统输出电压谐波含量较高的问题,将新型多环控制策略与单极性倍频SPWM调制方式相结合,并给出上述控制系统在DSP中的实现方法。该控制系统能够实现相位自动调整,并将输出电压谐波含量控制在2%之内。最后通过系统仿真对比实验证明该控制系统的先进性,并通过实验验证该系统的正确性。

基于PWM长线驱动系统模型的变频器输出端RLC滤波器设计93-97

摘要：在远距离脉宽调制（pulse width modulation,PWM）驱动系统中,RLC滤波器常用在变频器输出端来抑制电机端的过电压现象。但是,有关RLC滤波器参数的设计方法研究较少。研究一种综合考虑电缆长度、电缆电感、电感电抗、电压反射系数等参数的RLC滤波器参数的设计方法。首先建立基于传输线理论的远距离PWM驱动系统模型,得出该系统的传递函数,然后分析加入RLC滤波器后的系统模型及其传递函数,在此基础上,得出考虑电缆参数的RLC滤波器的传递函数,进而得出滤波器参数的设计方法。仿真和实验验证了所提设计方法的有效性。

基于矢量控制系统的双随机PWM技术研究98-102

摘要：随机开关频率脉宽调制方法在较宽频率范围可以获得均匀的频谱特性,但在数字化矢量控制系统实现中,采样频率同步随机变化使得滤波器设计复杂,而且控制器的增益和调节器的设计需要随着采样频率的改变而变化,使得工程化实现困难。提出一种基于矢量控制系统的双随机调制策略,在固定采样周期和不变调节器系数的情况下,应用变延时技术在一个采样周期内计算下一个脉冲输出的延时时间,实现开关周期和零矢量时间的随机化。理论分析和试验结果表明,该方法具有更好的电流频谱特性,并且不影响矢量控制系统性能,通用性强。

一种电磁轴承用三电平PWM开关功率放大器的失效机制103-110

摘要：在电磁轴承用功率放大器中,目前普遍采用三电平调制技术来改善开关功率放大器的电流纹波问题,从而提高电磁轴承系统的性能。在研究中发现,一种应用较多的改进型三电平脉宽调制（pulse width modulation,PWM）技术应用于电磁轴承用功率放大器时输出的电流波形有时会与理论上的三电平波形不一致,在相同的开关频率下,其电流纹波比理论值大很多,出现了波形失真的情况。首先介绍这种失真现象,然后在分析改进型三电平PWM调制技术的基础上,结合不同的三角波载波方式,具体分析失真现象背后改进型三电平PWM开关功率放大器调制失效的机制。结果发现调制失效的主要原因是改进型三电平PWM调制电路中的电压偏置设置存在偏差,并发现不同的载波形式产生的失效机制大不相同。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。最后提出一些避免改进型三电平PWM开关功率放大器失效的措施。

中国电机工程学报杂志电工理论与新技术

油–纸绝缘结构瞬态电场计算的状态空间有限元法111-116

摘要：针对换流变压器油–纸绝缘结构中瞬态电场的计算问题,利用罚函数法整合有限元边界条件,建立了完整的以节点电位为变量的状态方程。采用状态空间法对方程进行求解,将方程的输入项进行级数展开,由方程积分形式的解析解得到具有较高精度的数值解。同时为模拟边界电位的阶跃变化,在级数中引入了冲激函数。通过1个有解析解的简单模型,验证了所述计算方法的有效性和计算精度。该方法既可用于求解换流变压器油–纸绝缘结构中的极性反转瞬态电场计算问题,还可用于求解热扩散问题以及其他可用抛物型偏微分方程描述的瞬态物理过程计算问题。

考虑测量带宽影响的电磁干扰频谱FFT计算117-122

摘要：基于快速傅里叶变换（fast Fourier transform,FFT）计算电磁干扰（electromagnetic interference,EMI）频谱时,为了得到和EMI接收机测试一致的频谱结果,必须考虑测量带宽的影响,即必须将EMI接收机测量带宽内的FFT频率分量在分析频率上进行叠加。提出了考虑测量带宽影响的EMI频谱计算方法,首先对时域信号进行FFT,然后将FFT结果加窗滤波并进行快速傅里叶反变换（inverse fast Fourier transform,IFFT）,取IFFT所得波形包络线的最大值作为频谱分析结果。为了提高计算速度,给出了改进的IFFT方法。实验结果表明,所提方法准确有效、计算迅速。

中国电机工程学报杂志行业信息

《中国电机工程学报》连续8年被评为“中国百种杰出学术期刊”130-130

摘要：2010年11月26日召开的中国科技论文统计结果会期间,科技部中国科学技术信息研究所了2009年度中国科技论文统计结果和科技期刊的统计排名,在所有动力与电力工程类期刊中,《中国电机工程学报》总被引频次、学科影响指标、综合评价总分均位列第一。

《中国电机工程学报》2010年度主要审稿单位（按审稿数量排序）I0003-I0004

摘要：2010年即将过去，2011年的钟声即将敲响，值此新年之际，《中国电机工程学报》编辑部全体同仁向为本刊付出辛勤汗水与智慧的审稿专家致以最崇高的敬意和衷心的感谢!在各位审稿专家的鼎力支持下，《中国电机工程学报》在2010年又取得了骄人的成绩，据科技部中国科学技术信息研究所的2009年度中国科技论文统计结果，在所有动力与电力工程类期刊中，《中国电机工程学报》总被引频次、学科影响指标、综合评价总分均位列第一。

《中国电机工程学报》2010年索引（第30卷1～36期）总目次I0005-I0034