基于MEA-BP神经网络的开关磁阻电机静态电磁特性建模

建立精确的开关磁阻电机（SRM）模型对于改善SRM的性能和控制效果有着重要的影响。针对SRM运行时磁路的高度饱和和严重非线性问题,提出了基于思维进化算法（MEA）优化的反向传播(BP)神经网络算法的SRM非线性模型。利用ANSYS Maxwell软件建立了四相8/6极SRM模型并进行有限元计算,通过仿真和试验值的对比验证了该模型的精度比未经MEA优化的BP神经网络模型更高,可以更好地反映SRM运行时的磁链特性和转矩特性,且具有较好的泛化能力。     

主回路电流有效值最小的LLC参数优化设计

提出了一种适用于LLC倍压谐振变换器参数设计方法.首先,推导出了LLC倍压谐振变换器主回路谐振电流峰值和有效值表达式,分析了LLC倍压谐振变换器的ZVS导通条件,建立了变换器优化设计模型.然后,利用MATLAB优化设计方法对LLC电路进行了优化设计.最后通过Pspice仿真实验验证了优化方案的可行性.     

基于Matlab/Simulink的开关磁阻电动机数字仿真

提出了以傅立叶级数为基础的开关磁阻电动机(SRM)的电感模型。计算结果与实际测量结果吻合,验证了该模型的准确性和适用性;同时运用该电感模型建立了开关磁阻电动机的非线性模型,并用于电机控制方式的研究,进一步验证了非线性模型的正确性。在建立非线性模型的基础上,对SRM的关断角进行优化,仿真结果符合优化的结论。     

IGBT驱动有源钳位电路的研究

有源钳位电路可以有效地抑制绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)关断时的尖峰电压,但是有源钳位电路的频繁动作会增大损耗,危及整个系统的安全。所以在对传统的有源钳位电路模型进行电路分析的基础上,提出了一种优化的有源钳位电路,分析比较了两种有源钳位电路关断时的暂态过程,建立了相应的损耗分析模型,对两种电路进行定性损耗分析的计算。最后通过Pspice的定量仿真实验,仿真与分析结果对比证实了所提出的开关模型和损耗模型的正确性。     

开关磁阻电动机的模糊开关角控制

由于SRM电动机及功率变换器具有非线性,SRM控制系统的参数优化设计是一个比较复杂的问题.基于SRM电动机能量转换理论,利用模糊神经网络进行SRM非线性建模,得到SRM电动机开关角度最优控制规律.并以TMS320LF2407A数字信号处理器为控制核心,采用只有四个主开关管的功率主电路,针对4相8/6极SRM设计开发了基于模糊神经网络的开关角优化控制技术的高精度SRM系统.仿真和试验结果证明,该系统结构简单可靠,运行效率高,具有较高的实用价值.     

基于APC控制的开关磁阻电机性能分析

针对开关磁阻电动机二维有限元计算考虑端部效应问题,为提高其电磁场的计算精确度,根据开关磁阻电动机(SRM)性能及其系统的结构特点,搭建了SRM及其控制系统的整体模型,在电磁场基本理论的基础上,采用有限元法对角度位置控制( APC)控制下的SRM的电磁场进行了数值研究.在理论计算的基础上得出了SRM的输出转矩、相电流波形以及磁链等参量的变化曲线,并对其进行了详细地分析,同时将数值计算结果与实测结果进行比较,验证了二维仿真中考虑绕组端部磁场影响的模型的合理性,为SRM性能优化及温升和噪声地研究提供了理论依据.     

基于TSF与模糊开关角的SRM建模与控制系统仿真研究

开关磁阻电机(SRM)的模型直接影响电机性能分析以及控制效果,虽然SRM结构简单,但开关磁阻电机双凸结构和磁路的严重饱和,使其精确建模十分困难。针对这一问题,提出一种基于BP神经网络建立开关磁阻电机电流、转矩模型的查表方法。利用有限元软件得到的样本数据对BP神经网络进行离线训练,输出期望数据,用于查表法的SRM非线性模型。利用转矩分配控制和模糊开关角控制可有效抑制SRM的转矩脉动。仿真实验结果表明,所提方法转矩计算速度快、计算精度高,可以满足实时控制的要求,有效地减小了电机的转矩脉动。     

一种应用反电动势法检测BLDCM位置的检测电路

方波电流驱动的BLDC电机无位置传感器控制检测转子位置的最重要方法是反电动势检测法.设计的反电动势检测电路,仿真和实验验证了电路的有效性和可行性.电机低速阶段,控制器对检测电路进行了必要的相位补偿,在BLDC的无位置传感器控制应用中取得良好的效果.     

主回路电流有效值最小的LLC参数优化设计

提出了一种适用于LLC倍压谐振变换器参数设计方法。首先,推导出了LLC倍压谐振变换器主回路谐振电流峰值和有效值表达式,分析了LLC倍压谐振变换器的ZVS导通条件,建立了变换器优化设计模型。然后,利用MATLAB优化设计方法对LLC电路进行了优化设计。最后通过Pspice仿真实验验证了优化方案的可行性。     

基于模糊逻辑控制的SRD仿真实现

分析了开关磁阻电动机调速系统(SRD)的工作原理及开关磁阻电动机(SRM)的非线性电感模型.在此基础上,对其进行了简化处理,并采用模糊控制器对SRM的开关角进行实时补偿,同时建立了基于电流斩波控制的四相SRM非线性仿真模型,通过仿真验证了该控制方式的正确性,证明了该模型不但计算相对简单且能有效减小转矩脉动和提高系统的动...     

异步化高压发电机失磁故障分析

针对以新型电缆绕组构成的异步化高压发电机的失磁过程进行研究,首先建立该电机场路耦合模型,利用耦合模型分析异步化高压发电机在不同转差率下转子发生对称短路失磁和不对称短路失磁故障的磁场进行分析,探索当转子绕组发生不同类型的短路故障时,定子铁心和转子铁心的磁通密度变化规律,为电机和系统故障分析提供数据基础。然后分析了异步化高压发电机在不同转差率的运行条件下,因不同故障引起的失磁前后定子三相电流波形的变化规律及各次谐波含量的分析,得出该电机失磁故障后定子侧电气量的变化规律,为该电机的继电保护设置提供基础数据。     

12/10开关磁阻电机无位置传感器初始位置检测方法的研究

提出了一种无位置传感器的开关磁阻电机的初始位置检测方法,即依次给定子相注入电压脉冲,利用各相测试电流与定子电感和转子位置的关系,确定转子初始位置及其相应初始导通相,从而实现转子处于任何位置时的无反转起动,对不允许转子反转的某些应用场合具有较大的实用价值。仿真和实验结果验证了该方法的可行性。     

Detection of Winding Faults in Wound Rotor Induction Motor Using Loci of Direct and Quadrature Axes of Rotor Currents

In this paper, loci of direct and quadrature axis of rotor currents are used for online detection of winding fault on stator side as well as rotor side in three-phase wound rotor induction motor. The proposed technique is used for detecting load on induction motor and open circuit fault condition on stator side as well as rotor side. Detection of winding fault is affected by unbalanced supply voltage. In order to overcome this problem, FFT of modulus of direct and quadrature axis is used. The experimental results of rotor current analysis are validated with stator current analysis. Research works reported in the literature are based on stator currents analysis. The proposed technique of detecting winding faults and distinguishing between stator winding faults and unbalanced supply voltage using rotor current is not reported in the literature.     

12／10开关磁阻电机无位置传感器初始位置检测方法的研究

提出了一种无位置传感器的开关磁阻电机的初始位置检测方法，即依次给定子相注入电压脉冲，利用各相测试电流与定子电感和转子位置的关系，确定转子初始位置及其相应初始导通相，从而实现转子处于任何位置时的无反转起动，对不允许转子反转的某些应用场合具有较大的实用价值。仿真和实验结果验证了该方法的可行性。     

基于串级绕组的新型永磁同步电机起动性能分析

针对异步起动永磁同步电机在起动过程中电流大,起动转矩小的问题,本文提出一种串级绕组理论。利用定子串级绕组产生的谐波磁场与转子分匝线圈组相互作用,优化电机的起动性能。文章通过阐述串级绕组理论,给出电机模型与定转子设计方案,并基于等效电路分析样机实际工作原理,最后运用有限元法从样机的转速、空载起动性能、带负载起动、气隙磁密和堵转转矩五个方面进行仿真。试验结果表明,应用串级绕组理论可以在提高起动转矩的同时降低起动电流,抑制起动时定子电流对转子永磁体的退磁效应,并且电机的稳态性能保持不变。     

无位置传感器开关磁阻电机的无反转起动研究

提出了一种检测无位置传感器开关磁阻电机 (SRM )起动前转子初始位置的电流定位法 ,即同时向电机两相以上的绕组注入一定幅度的测试脉冲 ,利用各相测试电流与定子电感和转子位置的关系确定转子初始位置以及相应初始导通相 ,从而实现转子处于任何位置时的无反转起动 ,对不允许转子反转的某些应用场合具有较大的实用价值。     

基于励磁阶跃法的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断

对转子绕组匝间短路故障的快速、准确检测可以缩短故障处理时间,降低停机成本。首先分析了匝间短路对励磁回路暂态阻抗参数的影响,预测当发电机出现转子绕组匝间短路后,在阶跃电压作用下,励磁电流的上升速度将变快。为了验证该设想,利用有限元分析软件建立了一台300WM汽轮发电机的仿真模型,对比了短路程度、短路位置对阶跃励磁电压作用下的励磁电流上升速度的影响,同时研究了被短路回路电流、阻尼电流以及定子绕组并联支路环流的变化规律。仿真结果验证了理论分析的正确性,最终提出了一种新型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障检测方法。     

直接转矩控制永磁同步发电机相位自校正型定子磁链观测器

直接转矩控制永磁同步发电具有电磁转矩和直流电压输出动态响应快等优点,但这些优点的实现需要准确的定子磁链。实际发电机参数在一定范围内随工作点变化而变化,这就要求定子磁链观测器对这些参数变化具有很强的鲁棒抑制特性。该文提出一种新型定子磁链观测器,该观测器借助有效磁链概念计算出转子磁极位置角观测值,基于此将定子磁链电压模型和电流模型联系起来,无需转子速度信息;为了进一步降低观测的定子磁链相位误差,将观测的定子电流矢量与实际定子电流矢量乘积结果送给PI调节器,利用PI输出值对转子位置角观测值进行校正。实验结果表明,采用该文提出的定子磁链观测器在无需转子速度及参数辨识情况下,对电机参数变化及模拟量采样误差具有很强的鲁棒抑制特性,可以获得准确的磁链观测值,实现电磁转矩和直流发电电压的快速而平稳控制。     

Rotor position sensing in switched reluctance motor drives bymeasuring mutually induced voltages

This paper describes a new method of indirect rotor position sensing for switched reluctance motor (SRM) drives. The principle is based on measuring the mutually induced voltage in an inactive phase which is either adjacent or opposite to the energized phase of an SRM. The mutual voltage in the “off” phase, induced due to the current in the active phase, varies significantly as the rotor, corresponding to the energized stator, moves from its unaligned position towards complete alignment. This mutually induced voltage variation is captured by a simple electronic circuit and then processed in a microcontroller to determine the commutation instants, thereby eliminating the need for direct rotor position sensors in an SRM. Successful operation of a four-phase SRM drive has been demonstrated in the laboratory using the mutual voltage (MV) technique of indirect rotor position sensing. The theoretical aspects of mutually induced voltages in an SRM and the relevant experimental results are presented in this paper     

A brushless electric motor with a transverse magnetic flux and disk rotor

Brushless permanent magnet machines (BPMMs) have a greater efficiency and smaller overall dimensions than do other types of machines and are widely used in electric drives for various purposes. Two types of BPMMs are used in practice: BPMMs with a classical double-layer-distributed stator winding and BPMMs with a toothed-step stator winding. There exists another type of BPMM with a transverse magnetic flux (transverse flux motors, TFMs) which is being actively studied. In TFM electric motors, the magnetic lines of fluxes of the poles of rotor end perpendicular to the direction of rotor rotation. Stator windings in these machines are fabricated as rings coaxial with rotor, and the magnetic circuit of stator consists of separate fragments. Specialists assert electric TFMs have a higher specific power—the ratio between the output power and the mass of the machine—than the electric motors of other type. They are of interest, first and foremost, for electric drives without reducing gears. In most TFM, only a half of the poles of rotor are magnetically connected with circular phases of stator. In this work, the TFM design with disk rotor is described, in which the magnetic flux of all poles of rotor is coupled to the circular phases of stator. The stator magnetic circuit in this machine consists of P-like elements, and alternation of polarity of these elements is provided due to the change of their position. As a result, the magnetic flux coupled to the circular phase increases doubles, as do the machine torque and power. Some results of modeling of a three-phase electric motor are presented. The results were obtained using the Ansys Maxwell computer code, including a graph of the change of torque on the shaft of a machine under rotation of the rotor under conditions of sinusoidal currents in phases.