永磁无刷直流电机负载磁场及其电磁转矩的计算

该文在考虑齿槽影响的前提下，建立了永磁无刷电机电枢反应磁场的解析计算模型，求出永磁电机相绕组的自感和互感。在对水磁无刷直流电机空载气隙磁场和空载相绕组反电动势求解的基础上，结合永磁无刷直流电机主电路的拓扑结构，构造出电机绕组的场路耦合模型，由此计算出电机相绕组电流变化波形。在考虑齿槽影响情况下，计算出永磁电机在任意时刻的电枢反应磁场和负载气隙磁场，进而计算出永磁无刷直流电机产生的瞬时电磁转矩，以便定量分析永磁无刷电机的电磁转短被动和绕组换相引起的转矩被动，为分析永磁无刷直流电机的工作特性和振动噪声提供了可靠的依据。     

提高无刷直流电机转矩电流比的提前换相角研究

介绍了一种计算提前换相角以提高无刷直流电机转矩电流比的方法。无刷直流电机由电角度120°的方波电流所驱动,每转动60°电角度时,电机相电流必须换相一次。由于无刷直流电机绕组中的电感作用,相电流换相时会引起相位滞后且偏离理想方波电流,这些非理想特性会减少电机的转矩电流比,改进换相的时间即通过计算提前换相角对电机进行提前换相可以提高转矩电流比。实验中对额定功率20W,额定转速20000r/min的无刷直流电机进行了仿真,结果证明了所提计算方法的有效性。     

正弦型无刷直流电机主要尺寸的新算法

采用表面粘接磁钢的正弦型无刷直流电机的气隙磁密通常为方波或梯形波，代表磁钢宽度的磁钢极弧系数可预先确定．本文推导了用磁钢极弧系数表示的电机主要尺寸新的计算公式，比传统的采用计算极弧系数和磁场波形系数的算法更简单、直观。     

MATLAB在无刷直流电机测试中的应用

通过对无刷直流电机的数学模型进行分析,依据得到的无刷直流电机的数学模型,在MATLAB/simulink中搭建无刷直流电机的仿真模型,得到被仿真电机模型相电流波形。然后利用MATLAB信号处理的小波分析函数,对仿真得到的相电流进行去噪。验证了MATLAB在无刷直流电机测试中的重要应用。     

永磁无刷直流电机铁耗计算方法

永磁无刷直流电机因其优良的性能,使用越来越广泛。准确计算铁耗对永磁无刷直流电机设计至关重要。依据分立铁耗计算模型,利用时步有限元法计算,提出了磁密波形法和磁密轨迹法两种只采用交变损耗计算系数进行电机铁耗计算的方法。通过并顾及交变磁化和旋转磁化的准确计算方法相比较,得出了最适合使用的方法。     

永磁无刷直流电机铁耗计算方法

永磁无刷直流电机因其优良的性能,使用越来越广泛。准确计算铁耗对永磁无刷直流电机设计至关重要。依据分立铁耗计算模型,利用时步有限元法计算,提出了磁密波形法和磁密轨迹法两种只采用交变损耗计算系数进行电机铁耗计算的方法。通过并顾及交变磁化和旋转磁化的准确计算方法相比较,得出了最适合使用的方法。     

基于准Z源网络的永磁无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法

针对方波驱动的无刷直流电机普遍存在的换相转矩脉动较大的问题,提出了一种基于准Z源网络抑制永磁无刷直流电机换相转矩脉动的方法。在三相桥臂前级增加准Z源网络,换相期间由准Z源网络调整直流母线电压,使电机关断相电流下降速率与开通相电流上升速率相等,从而有效抑制换相转矩脉动。分析了换相转矩脉动产生的原因,详细介绍了通过增加前级功率变换电路抑制换相转矩脉动的电路拓扑与控制算法。仿真及实验结果表明,该方法能够有效抑制永磁无刷直流电机换相转矩脉动,如采用合适的电路参数,仿真模型中转矩脉动可减少到平均转矩的4.6%以下,实际设计的系统实验可将转矩脉动抑制在平均转矩的12%以下。     

减少齿槽转矩的无刷直流电机优化设计

永磁无刷直流电机在各种伺服、驱动系统中应用日益广泛,然而其固有的齿槽转矩引起电机的振动和噪声,并影响到控制的精度。对于永磁无刷直流电机来说,影响齿槽转矩大小的有多种因素,本文对一台永磁无刷直流电机通过选择分数槽绕组,合适的槽极配合及优化极弧系数等方法进行优化设计,优化设计后,齿槽转矩的幅值为原方案的1%左右。结果表明,选择分数槽绕组,合理选取极弧系数和极槽配合,是抑制齿槽转矩比较有效、实用的方法。     

轮毂式永磁无刷直流电动机设计浅析

以外转子永磁无刷直流电机为研究对象,分析了绕组设计、槽极数合理选择和磁钢优化等。并应用Maxwell2D软件,对轮毂式永磁无刷直流电机进行设计分析,给出了气隙磁密、反电势波形及电磁转矩图。有限元分析的结果不仅验证了电机设计的合理性,还为电机的优化设计提供了依据。     

方波电动机与正弦波电动机

自同步永磁同步电动机按电机定子绕组中加入的电流形式可分为方波电动机和正弦波电动机二类。方波电动机绕组中的电流式方波形电流,分析其工作原理可知,它与有刷直流电动机工作原理完全相同。不同处在于它用电子开关电路和转子位置传感器取代了有刷直流电动机的换向器和电刷,从而实现了直流电动机的无刷化,同时     

双凸极电机励磁回路控制模式的研究

电励磁双凸极起动/发电机在恒转矩起动阶段为使输出转矩最大,通常将恒定电压直接加在励磁绕组上,使励磁电流工作在最大饱和值,并认为维持不变。但在实际过程中由于励磁磁场与相绕组磁场的耦合,导致励磁电流受相电流、转速影响而被削弱,引起输出转矩的降低。该文通过理论与仿真分析了起动过程恒励磁电压控制模式下励磁电流的变化规律,并通过实验验证了起动过程相电流、转速对励磁电流的影响,在此基础上对电励磁双凸极电机恒转矩起动阶段提出励磁电流控制的方法,仿真与实验结果均表明电励磁双凸极起动/发电机励磁回路在恒转矩起动阶段必须在恒励磁流控制模式下以保证输出转矩恒定。     

航空发电机测试用交流电子负载的研究

在航空交流发电机测试过程中,使用交流电子负载代替传统的静态负载能够更好地模拟复杂多变的真实负载。研究这种交流电子负载的难点首先是如何实现恒电流、恒电阻、恒功率控制,这三个功能是电子负载所应具备的基本功能,其次是如何使电流波形与电压波形～致。在对耗能式交流电子负载进行深入研究的过程中,采用了IGBT全桥电路结构以及基于DSP的数字脉宽调制法、比例微分控制法,设计了整个实验系统的软硬件来验证电路结构和控制方法的可行性。实验结果表明,在该功率电路结构的基础上使用脉宽调制和比例微分数字控制方法能够很好地实现交流电子负载的三个主要功能。     

六相交直流同时供电发电机直流侧突然短路电流分析

通过适当处理六相交直流同时供电（双绕组）发电机两套绕组之间的耦合,建立了其d-q-0系统的简化学模型;在此基础上,应用海维赛德运算微积法和叠加原理,分析了其稳态和直流侧突然短路运行,给出了定子和转子的时间常数以及交流侧完整的短路电流表达式;通过适当简化处理,得出了估算交、直流侧最大冲击电流和最大电流到达时刻的计算公式,并与普通三相电机突然短路的最大电流估算公式进行了比较,得出了到达最大电流时刻提前的结论;通过试验验证该文所得结果。该文对两套绕组之间耦合的处理大大简化了双绕组发电机的数学模型,为分析双绕组发电机的其它性能奠定了基础;所得结论和所用方法同样适用于其它结构的双绕组发电机,具有普遍意义。     

新型不对称接线三相变四相平衡变压器

提出了一种新颖实用的三相绕组接线互不对称的三相变四相平衡变压器。阐述了该变压器的接线方案,采用三相三芯柱式结构,A相芯柱有5个绕组,B相芯柱有3个绕组,C相芯柱有5个绕组但匝数结构与A相不同,三相绕组互不相同。建立了数学模型,推导出一次侧中性点电流的平衡条件并导出了一次侧和二次侧绕组间的电流和电压关系。仿真验证了上述理论推导的正确性和可行性。该新型平衡变压器一次侧中性点可接地,二次侧由双闭合三角形构成3次谐波电流回路,能有效改善电压波形,接线较简单,材料利用率高,综合性能良好,特别适用于电气化铁道自耦变压器(AT)供电方式和四相输电系统,具有良好的应用前景。     

光伏并网逆变器的定频滞环电流控制新方法

提出一种用于光伏发电系统与公用电网并网的逆变器定频滞环电流控制新方法,该方法首先基于电网线电压空间矢量将复平面分为6个扇区,在每个扇区内实现两相开关解耦分别控制相应的线电流;然后,在控制相的下一个线电流误差周期到来时,计算并调节下一周期的滞环宽度以达到定频滞环电流跟踪,改善输出电流波形,提高控制精度。该方法的主要特点是不需要额外的模拟电路便可以实现开关频率的稳定。利用Matlab进行建模,仿真结果证明了该方法对稳定滞环开关频率是有效的,同时也表明该方法应用于光伏并网逆变器是可行的。     

单片机控制的步进电动机斩波恒流细分驱动器的实现

通过合理选择步进电动机相绕组细分电流波形,提出并介绍了用AT89C52单片机控制的斩波恒流细分驱动方案及实现技术。运行结果表明所设计的驱动控制器具有细分精度高、运行平稳、可靠性好等优点。     

多相永磁电动机定子绕组短路故障动态分析

定子绕组短路故障对多相永磁同步电动机的运行有非常严重的影响,因此有必要对其进行仿真分析以便为进一步研究其对永磁体工作点的影响奠定理论基础,同时也为电机结构设计提供一定的理论依据。本文利用场路耦合时步有限元法,建立了多相永磁同步电动机的数学模型;然后通过对电机定子绕组等效电路方程和电磁场方程联立求解,计算得到了单相对地短路、两相间短路以及三相短路三种突然短路状态下的定子相绕组暂态电流、端电压以及电磁转矩波形;最后将仿真波形与实验波形相对比,证明了该数学模型和计算方法的正确性,并得到了三种短路状态下,相绕组电流和电磁转矩随时间变化规律的一些结论。     

普朗克常数h测定系统中磁场线圈稳流源研究

在建立我国普朗克常数h测定系统中,对高稳定度直流电源提出了新的要求.本文提出一种基于串联补偿型的专用磁场稳流源.通过设计特殊的采样电阻,选用稳定的基准电压,优选性能突出的运放,并针对感性负载进行关键的补偿,搭建了一套稳定度达到4.5×10 -6/30min的稳流源,可用作现阶段普朗克常数h测定系统的磁场稳流源.     

基于高频交流链接的新型充电技术研究

分析研究了基于高频交流链接技术的新型充电结构,给出了该种充电结构的工作原理,并利用Matlab中的Simulink仿真模块对该结构进行了仿真研究,仿真结果表明通过高频交流链接技术构建的充电电源网侧电流波形近似为正弦波、与网侧电压相位差为零,具有高的功率因数和低的谐波含量,能够维持三相平衡运行。同时基于高频交流链接技术的充电电源能够实现恒流充电和恒功率充电两种充电模式。     

永磁体内涡流场对同步电机电枢电流的影响

从永磁同步电机结构的实际出发,利用有限元法进行了磁场模拟和计算,分析了在端电压不变的条件下,由于永磁体内涡流产生的磁场和电枢电流产生的变化磁场的相互作用,电枢电流产生非正弦的变化,并且画出了电流的畸变波形。通过简化实验测量出的电流波形证明了计算的正确性。最后分析和讨论了电枢电流变化对电机性能的影响。