电动势换向无刷直流电机的预定位方式起动

从理论上分析了电动势换向无刷直流电动机预定位方式起动过程，并用具体电路予以实现。实验证明。

高速无刷直流电机稳速系统中的速度检测

在综述闭环调速系统中各种转速检测方法的基础上，运用数、模混合法实现高速无刷直流电动机转速的模拟测量，并实现了速度闭环控制。实验证明这种测速方法对高速无刷直流电机稳速系统是行之有效的。

逆变器死区时间对永磁同步电动机系统的影响

文章分析了逆变器死区效应产生的机理以及死区时间对永磁同步电机系统的影响。分析和仿真结果表明 ,死区时间引起逆变器输出基波电压的非线性 ,并且使输出电压中产生奇次谐波 ,死区效应使永磁同步电动机系统的输出力矩下降 ,并且使电机的相电流中含有谐波 ,引起了力矩波动。

基于田口法的永磁发电机气隙磁通密度优化

为了减小气隙磁场中谐波含量过高对永磁发电机性能造成的不利影响,结合Taguchi方法和时步有限元法对内置"V"型转子磁路结构的永磁电机进行优化设计。首先,以永磁电机的4个结构参数为优化变量,2种电机特性为约束条件,对采用非均匀气隙结构的永磁电机的转子结构进行多目标多变量优化,得到了最优空载下非均匀气隙磁通密度波形时的转子结构;然后通过对比优化前后的气隙磁通密度谐波含量,验证Taguchi方法优化结果的优越性和正确性;最后,运用时步有限元方法计算得到了考虑定子斜槽的电动势波形,进一步验证了该文气隙磁通密度优化的有效性。

基于Halbach阵列与组合型磁极相结合的表贴式永磁电机优化设计

为了减小表贴式永磁电机气隙磁场中谐波含量过高所带来的电机性能下降的影响,提出了Halbach磁体阵列与组合型磁极相结合的转子结构。基于时步有限元计算软件,利用田口法正交试验,以谐波畸变率THD和气隙磁密基波幅值大小为评价标准,优化设计了4极永磁电机的转子结构参数。优化参数包括:磁钢厚度、组合磁极的磁极配比、Halbach充磁夹角、较小磁能积的永磁材料的矫顽力大小。通过对比优化前后气隙磁通密度谐波含量,验证了该优化方法的有效性。

基于SVPWM技术的永磁同步电机模糊自适应控制系统研究

基于永磁同步电机(PMSM)在d-q轴下的数学模型,设计了一种模糊自适应PI控制器,应用于PMSM的速度伺服系统中。相对于传统PID控制器,该系统具有响应时间快、超调、振荡小、对控制对象参数变化鲁棒性较好等优点。仿真结果和理论分析一致,表明该控制系统的合理性。

无刷电机中电枢反应对换向电动势相位的影响

分析了电动势换向无刷直流电动机中电枢反应对换向电动势信号相位的影响 。

混合励磁同步发电机交流励磁的矢量控制

提出了一种并列结构混合励磁同步发电机,并对提出的交流励磁矢量控制策略进行了研究。首先,在混合励磁同步发电机的结构和工作原理的基础上,建立了数学模型,提出了一种利用电压空间矢量将交流励磁磁场定向于d轴的控制策略。然后,在MATLAB/Simulink环境下搭建了混合励磁发电机及励磁控制系统的仿真模型并进行了仿真研究。理论分析与仿真结果均表明,所提出的控制策略能够用最小的电励磁电动势得到最佳电压调整量,实现发电机输出电压稳定,并且输出电压的调节取决于励磁电压的q轴分量。仿真结果也表明该交流励磁控制系统具有良好的动态和稳态性能,负载变化时,发电机能够输出恒定的电压。

计及斜槽时非导磁螺钉对永磁同步发电机性能影响的分析

采用非导磁螺钉是一种常见的永磁发电机转子表面磁钢固定方式,非导磁螺钉的存在减小了磁钢有效面积进而会影响电机内部磁场分布。为了研究非导磁螺钉对永磁电机运行性能的影响,采用时步有限元法,在计及定子斜槽条件下,对非导磁螺钉安装和绑扎式安装的表面磁钢永磁同步发电机的气隙磁密、空载感应电动势以及齿槽转矩进行了详细分析。与绑扎式固定方式相比,非导磁螺钉所在截面的气隙磁密谐波含量较明显,7次谐波含量由11.7%增加至38.8%,但电机感应电势及齿槽转矩变化不大。

考虑永磁磁链变化的内嵌式永磁同步电动机弱磁转矩控制

内嵌式永磁同步电动机(Interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)具有磁阻转矩使其利于扩速运行,在高速运行时需要弱磁控制来维持高转矩输出。针对IPMSM永磁磁链随实际运行工况变化的情况,研究了IPMSM弱磁转矩控制,分析了永磁磁链变化与指令电流偏差的关系,并提出了一种基于指令电流查表的弱磁转矩控制新方法。该方法主要包括指令电流查表、电压限制计算和电流修正方向计算三部分。通过与传统弱磁控制进行对比仿真验证了该方案的有效性,方案在永磁磁链变化时的输出转矩偏差明显降低。

自起动永磁同步电机起动过程退磁磁场的计算与分析

自起动永磁电机起动过程中的退磁磁场可能导致永磁体的不可逆退磁。为分析退磁磁场产生的原因,建立了计及饱和、涡流等多种因素影响的自起动永磁同步电机起动过程退磁磁场的时步有限元模型,并分项计算了永磁体作用、鼠笼异步电机效应及变频永磁发电机效应的影响。计算结果表明,重载起动时,从低速开始,永磁体内就出现波动变化的退磁磁场,并在接近同步速时退磁效应最明显;而空载起动时,退磁磁场仅波动一次,并在0.5倍同步速附近出现较强的退磁效应。由理论分析可知,在转速较低时,永磁体就存在退磁效应,其磁密呈波动变化的根本原因在于鼠笼异步电机效应与变频发电机效应的共同作用。算例计算结果验证了理论分析的正确性。最后通过实验验证了所提有限元计算方法的有效性。

感应电动机的电源快速软投入技术及其初始瞬态解析

感应电动机在短时间断电后,对于转速仍然保持在同步速附近的情况,其重新投入电源的过渡过程表现为短暂的电磁瞬态,该文提出基于电力电子开关控制的电源快速软投入技术,可以在0.1s内快速投入电源而不产生瞬态电流冲击,其控制策略不同于针对较长机电动态过程的软起动控制。为实现软投入控制的快速性,采用解析方法推导出瞬态电流与触发角等控制参数之间的关系。对于软投入控制中所出现的感应电机两相和三相交替的瞬态过程,分别建立基于αβ0坐标系降阶的不对称瞬态数学模型和与之相关联的基于空间向量复数变量的对称瞬态数学模型,使解析求解得以简化,从而快速求出初始触发角,进而构成触发角序列,最终得到完整的软投入控制策略,通过仿真和实验予以验证。

永磁电动机不同运行条件下的损耗研究

自起动永磁同步电动机,由于其运行条件经常发生变化,致使电机内部的损耗随之改变,为了研究影响其损耗的主要因素及其在不同运行条件的变化规律,在充分考虑谐波磁场与电流的情况下,利用时步有限元方法对电机各部分损耗密度进行了准确计算,从而得到不同电压及负载条件下的定、转子铜耗与铁耗。通过对定子电流、导条电流密度以及铁心磁密的谐波分析,研究了损耗的谐波含量,进而得出了影响永磁电机损耗的主要因素及其在不同运行条件的变化规律,揭示了空间齿谐波磁场对转子损耗的重要影响。通过仿真结果与实测数据进行对比,验证了损耗计算的合理性。

右美托咪定对单肺通气患者动脉血气和炎性因子的影响

目的探讨右美托咪定对单肺通气(OLV)患者动脉血气和炎性因子的影响。方法选择择期肺癌根治术患者62例,性别不限,年龄34~69岁,ASAⅠ或Ⅱ级。按照收治先后顺序分成观察组和对照组,每组31例。所有患者静脉注射舒芬太尼0.3~0.5μg/kg、丙泊酚1.5~2.5mg/kg、咪达唑仑0.5 mg/kg、罗库溴铵0.9 mg/kg行麻醉诱导;静脉输注丙泊酚6~8 mg·kg^(-1)·h^(-1)、瑞芬太尼0.1~0.5μg·kg^(-1)·min^(-1),间断静脉注射顺式阿曲库铵进行麻醉维持。观察组患者于麻醉诱导前10min静脉输注右美托咪定1.0g/kg,10min输注完,之后维持0.5μg·kg^(-1)·h^(-1)速率输注至手术结束前30min。对照组则输注等量的生理盐水。分别于OLV前即刻(T0)、OLV 1h后(T1)、OLV结束时(T2)采集桡动脉血,检测血气(pH、PaO_2、PaCO_2)和炎性因子(TNF-α和IL-6)。记录两组手术结束后丙泊酚用量。结果与T0时比较,T1、T2时两组pH、PaO_2明显降低,PaCO_2明显升高,TNF-α和IL-6含量明显升高(P<0.05);T1、T2时观察组PaO_2明显高于对照组(P<0.05),PaCO_2明显低于对照组(P<0.05),TNF-α和IL-6含量明显低于对照组(P<0.05)。两组围术期顺式阿曲库铵用量和瑞芬太尼用量差异无统计学意义,观察组丙泊酚用量明显低于对照组(P<0.05)。结论右美托咪定有助于维持单肺通气患者术中血气稳定,减轻单肺通气引起的炎症反应。

基于时步有限元的永磁同步电机稳态参数改进计算方法

永磁电机的稳态电抗是其重要参数之一。针对永磁电机相对于异步电机结构复杂、饱和严重不均匀,局部饱和严重,难以使用磁路分析的方法准确地求得电抗参数的问题,本文以22kW样机为例,研究了负载运行时交叉饱和效应以及该效应对永磁感应电动势的影响,揭示了使用常规矢量图法测试电抗参数的不足。采用时步有限元方法计算了在负载饱和条件下由永磁体激励感应的有直、交轴分量的永磁电动势,得到改进的矢量图,提出了电抗参数的改进算法。结合使用常规矢量图法的实测数据,对比常规矢量图法和改进矢量图法的计算结果,说明改进矢量图法可以克服常规矢量图不足,提高计算的准确性。

自起动永磁电机复合材料转子导条的优化

为了获得较好的电机起动性能和抗退磁能力,对自起动永磁电机的复合材料转子导条进行优化。利用时步有限元法分析得到复合材料导条尺寸和合金材料本身的电磁特性对电机起动和运行性能的影响。以复合材料导条的尺寸和材料的电磁特性为设计变量,以永磁电机的抗退磁能力为优化目标,同时以堵转转矩和堵转电流为约束条件进行优化。具体优化步骤为:先采用正交试验法进行试验条件设计,接着利用正交试验结果拟合出各项性能指标的二次响应面回归方程,并将其作为遗传算法的适应度函数,进行最优目标搜索。通过优化复合材料导条参数提高了永磁电机的抗退磁能力,取得了较高的堵转转矩和较低的堵转电流。