复合材料储能飞轮转子研究进展

概述了国内外复合材料储能飞轮转子的研究进展。总结了飞轮转子的材料、形状、制造工艺、强度分析及其失效问题,并预测了复合材料储能飞轮转子未来的发展趋势。     

轮缘驱动式姿控飞轮电机设计

为了提高小卫星用姿控飞轮的转动惯量/质量比,实现飞轮调姿系统的轻量化,设计了一种飞轮用永磁无刷直流电机.根据电机磁路,推导了磁钢尺寸与最大磁能积的关系;采用有限元法分析了磁路参数对飞轮性能的影响;针对飞轮电机大气隙、大径长比的结构特点,给出了气隙磁通密度的计算方法;建立了绕组参数与电机额定数据间的关系;仿真分析了电机性能.通过对一台最高转速为6 000 r/min、角动量为5 Nms的飞轮电机样机进行实验验证,得出最大设计误差为65%,证明了设计方法的正确性.     

飞轮储能系统转子动力学理论与试验研究

对永磁－机械动压轴承混合支承式飞轮储能系统的转子动力学问题进行研究。在推导出系统各部件的动能、势能和耗散函数的基础上，运用拉格朗日方法建立飞轮转子支承系统的运动微分方程，并用状态向量法求解。基于这一理论方法，对正在研制的储能量为0．3kWh飞轮系统进行动力学数值仿真。建立了飞轮储能系统的试验装置，研制了用于上、下支承的新型油阻尼器，完成了飞轮转子动力学的试验研究。研究表明，飞轮系统能顺利地实现在0－48，000r/min工作转速范围内的稳定运转，且动力学理论仿真与试验结果一致性较好。     

储能飞轮支承系统进动模态阻尼研究

高速运转的储能飞轮支承系统存在多个低频进动模态，这些模态的衰减指数对飞轮的安全运转具有决定意义，为提高模态阻尼，设计了引入外部阻尼的上，下阻尼器，具有恰当参数的阻尼器可以有效地改善飞轮转子支承系统的稳定性，本文求解飞轮转子支承系统的复特征值问题，分析了模态频率和模态阻尼器比随转速的变化规律，对比了上，下阻尼器的功能，并讨论了阻尼器刚度，阻尼对模态阻尼比的影响。     

CPLD在无刷直流电机控制中的应用

本文详细介绍了复杂可编程逻辑器件（CPLD）及它在DSP无刷直流电机控制系统中的应用。CPLD的使用简化了系统结构，提高了系统工作的稳定性和可靠性。笔者使用isp LS11032对CPLD所实现的电机控制功能进行工程应用试验，试验结果证明输出波形稳定、精确。     

切断阀控制系统设计

用LM3S615为控制核心,设计管道切断阀控制系统,采用电流、速度双闭环控制策略,具有电流电压检测保护功能,采用485通信协议,易于其它设备组网形成远程集中控制系统。     

基于DSP的无刷直流电动机控制系统设计

介绍了无刷直流电动机的控制原理,给出了系统设计的整体方案,并详述了硬件电路和软件程序设计。系统的测试结果表明,基于DSP的无刷直流电动机控制系统,可以实现对电动机的全数字化双闭环控制。     

基于DSP的无刷直流电机控制系统的研究

提出基于DSP芯片TMS320LF2407A的永磁无刷直流电动机的速度控制系统设计方案。首先建立无刷直流电动机的数学模型,根据其调速原理确定系统的控制结构、控制技术、控制策略及控制芯片;最后以TI公司的TMS320LF2407A为控制核心,完成系统硬件和软件设计。     

电动车用的无刷直流电机控制系统仿真

介绍一种电动车用的无刷直流电机的双闭环调速系统的仿真,该系统利用PWM调制方法对无刷直流电机的定子各相电压进行控制,从而达到控制电机转速的目的。电流的检测反馈环节,根据转子角度,采用移相的方法得到不同时刻的转矩电流值。将各模块组合在一起构成仿真系统,通过示波器得到性能较好的适合电动车用的电机转速曲线。     

飞轮储能技术及产业发展概况

飞轮储能(Flywheel Energy Storage)是将能量以动能的形式储存在高速旋转的飞轮中,它主要由高强度合金和复合材料的飞轮转子、高速轴承、电动/发电机、电力转换器和真空安全罩(真空室)组成,如图1所示。其基本原理是由电能驱动飞轮高速旋转,将电能转变为飞轮动能进行储存。     

基于SIMULINK／PSB的无刷直流电机建模

无刷直流电机是近年来随着微电子技术和电动机技术的迅速发展而时兴起来的一种新型电动机。它是以电子换相替代传统机械换相的一种新型直流电机,具有交流电机运行可靠、结构简单、维护方便,直流电机运行效率高、调速性能好、控制特性好、无励磁损耗等诸多特点,在国民经济各个领域的应用日益普及。随着无刷直流电机在各个领域的广泛应用,无位置传感器控制方法的优势也越来越明显。但是无刷直流电机的无位置传感器技术、转矩脉动抑制技术等还有待于进一步的解决和完善,这些限制了它性能的进一步提高和发挥,阻碍了它在高性能要求场合的应用。本文在MATLAB／SIMULINK中对无刷直流电机及其控制系统进行了仿真研究。     

复合材料储能飞轮轴系模态分析及实验研究

在考虑支架及轴承刚度影响的基础上,为一个采用滚动支撑的复合材料储能飞轮轴系建立了有限元分析模型,并进行了模态分析,得到了轴系前五阶固有振动频率.同时建立了储能飞轮系统的机电实验装置,测得了轴系径向振动随转速的变化曲线,从而得到了轴系的实际固有振动频率.对比模态分析和实验结果,两者取得了较好的一致性,从而验证了所建模型和分析方法的正确性.最后还讨论了提高固有振动频率的方法,为进一步提高系统转速及储能密度提供了理论依据.     

复合材料飞轮的三维应力分析

高速旋转的飞轮在给定外径和质量的情况下,轮缘采用先进的碳纤维缠绕,提高飞轮的转速,从而增大飞轮的储能密度,解决了飞轮轮缘因高速旋转而断裂破坏的问题。本文采用三维实体元分析计算复合材料飞轮工作时的应力分布,为安全合理设计复合材料飞轮提供依据。     

20 kW/1 kWh飞轮储能系统轴系动力学分析与试验研究

大功率高储能量是飞轮储能技术的发展趋势。以城市轻轨刹车动能再生为应用背景,研制了20 kW/1 kWh的飞轮储能系统。采用ANSYS对该飞轮转子支承系统进行动力学建模与仿真,计算出轴系主振型、临界转速与模态阻尼比;并对机座、真空套筒等非转动部件进行模态分析。进行了多次飞轮升降速试验,实时监测并记录飞轮运行全过程的幅频特性。试验结果与数值仿真的一致性较好,为飞轮系统的优化与改进提供可靠的理论与试验依据。     

200kW/180MJ飞轮储能系统转子有限元分析与实验分析

为解决电网系统载荷波动大的问题,研制了200 kW/180 MJ飞轮储能系统实现动力调峰运行.采用有限元法对飞轮轴系进行建模与仿真,计算出飞轮转子临界转速、振型;并对以机械轴承为支撑的飞轮转子进行模态及谐波响应分析;进行多次飞轮升降速全周期检测,记录飞轮运行过程的幅频特性,进行对比分析.飞轮储能系统运行良好,未产生摩擦...     

大容量电力储能调峰调频性能综述

新能源大规模并网后带来电网频率调节问题,大容量电力储能技术是有效解决途径之一。通过对电力储能的类型和应用场景进行分析,指出在电网调峰调频发挥作用的大容量储能有电化学储能、抽水蓄能、飞轮储能以及压缩空气储能4种类型,介绍了这4种大容量电力储能的性能特点,对其参与电网调峰、一次调频、二次调频性能进行综述,比较各种大容量电力储能调峰调频的特性,指出下一步研究发展趋势。     

洗衣机中无刷直流电机变频控制系统设计

本文研究了采用无刷直流电机作为洗衣机驱动电机,以瑞萨R8C/25系列的R5F21258SNFP作为主控芯片设计了无刷直流调速控制系统,本文对硬件电路和软件设计进行了介绍。系统结构简单,运行可靠,效果良好。     

储能产业发展研究

储能是指通过介质或者设备,利用化学或者物理的方法把能量存储起来,根据应用的需求以特定能量形式释放的过程,通常说的储能是指针对电能的储能。储能技术应用广泛,随着     

基于DSP和CAN总线的直流电机在线监控系统设计

本文提出了一种基于DSP和CAN总线技术的直流电机监控系统设计方案，按照该方案设计的系统结构简单，使用方便，精确度及性价比均较高。同时，CAN总线的分布式结构可使系统扩展至多个电机的同时检测，在多电机驱动机构中便于同时进行多个电机性能检测及分析比较。     

永磁无刷直流电机直接转矩控制

现阶段,永磁无刷直流电机在工业控制的各项领域都取得了推广应用,这主要是因为它的工作效率较高、维护方便、产生的噪音较小。不过这种直流电机在转动时,转矩波动比较大,对于转矩波动较大的电机来说,不适合在高精度系统中应用。这种电机内的直接转矩控制具备了瞬时转矩控制的特点,主要是能在定子坐标系下直接观测电机转矩、磁链,将所观测到的数据与标准值进行比较。两者相比的差值,经过滞环控制器的处理分析,得到相对应的控制信号,再考虑当前的磁链状态,进行电压空间矢量的选择,这就达到了对电机转矩的直接控制。接下来笔者将结合自身的经验和调查走访结果,基于永磁无刷直流电机的运行特点,详细论述永磁无刷直流电机直接转矩控制。