轴向磁场混合永磁记忆电机电磁转矩精确分离

为了解决传统记忆电机转矩密度较低,电枢绕组与励磁绕组空间位置冲突等问题,结合轴向磁场永磁电机,提出一种新型轴向磁场混合永磁记忆电机.该电机采用定子分离结构,使用NdFeB与AlNiCo混合励磁,实现宽调速范围和高转矩密度.为了分析不同永磁体对新型电机输出转矩的贡献,解决传统冻结磁导率法无法准确分离电磁转矩的问题,提出一种新型冻结磁导率法,并对比分析了2种方法的分离结果.结果表明:在不同磁化状态下,新型转矩分离方法的分离精度始终高于传统转矩分离方法,与有限元计算结果的相对误差始终小于5%;在正向完全充磁状态下,新型转矩分离方法与有限元计算结果的相对误差仅为0.94%.所提转矩分离方法实现了新型记忆电机中电磁转矩的精确分离.

研教融合在“电机学”教学中的实践

为提高“电机学”课程教学质量,将新型励磁分离型轴向磁场永磁电机的科研成果转化为教学资源,探索创新“电机学”课程教学模式。通过研究电机结构参数对新型电机性能影响,减小学生学习“电机学”课程的难度,提高学生学习兴趣。采用基于NSGA-Ⅱ的多目标优化算法获取最优电机电磁性能,拓宽了学生的专业理论知识。这种融合前沿科研成果的“电机学”课程教学操作简单、成本低廉,适合国内大部分院校开展。

永磁同步电机新型模型预测电流控制

为降低传统多矢量模型预测电流控制(MPCC)算法的计算量和复杂度,并保证良好的控制性能,提出了快速筛选第二电压矢量的新型多矢量MPCC算法。根据电流无差拍控制原则,通过直交轴电流差值定义直交轴电流判定因数,简化了第二电压矢量选择过程,减轻了控制芯片的计算量,并保持了低电流脉动的优势。在新型双矢量MPCC算法基础上,提出了结合直交轴电流判定因数和有效电压矢量表用以直接选择第二电压矢量的新型三矢量MPCC算法。实验结果表明,新型多矢量MPCC算法在保持传统多矢量MPCC算法控制性能的同时,新型双矢量MPCC算法的计算量减少33.96%,新型三矢量MPCC算法的计算量减少48.7%。

永磁游标电机转矩特性研究

永磁游标电机具有转矩密度高、结构简单等优点,在电动船舶、风力发电等低速大转矩驱动领域应用广泛。为进一步提高永磁游标电机的转矩密度,采用气隙磁场调制理论研究永磁游标电机的转矩特性。通过分析永磁磁场和电枢反应磁场谐波的有效耦合过程,揭示永磁游标电机转矩产生机理。根据电机结构参数与磁动势、磁导分布的关系,确定待优化参数,结合响应面法和遗传算法对电机转矩性能进行多目标优化设计。采用麦克斯韦应力张量法定量分析气隙磁场各次谐波对电磁转矩的贡献。结果表明,永磁游标电机电磁转矩仅由单一气隙磁场工作谐波产生。在此基础上,研究关键结构参数对气隙磁场调制效应和电机转矩性能的影响,为该类电机的拓扑结构创新及其转矩性能提升提供了理论依据。

串联永磁轴向磁场磁通切换记忆电机设计与调磁特性分析

提出一种新型串联永磁轴向磁场磁通切换记忆电机,对其进行设计,研究了其调磁特性。通过在高矫顽力永磁基础上串联磁化水平易于调节的低矫顽力永磁,不仅可维持较高的气隙磁场,也可改变磁场的大小。基于三维有限元分析,研究了混合永磁比例对电机性能的影响,对比了不同磁化水平下永磁体磁场分布及电机的电磁特性。制造样机,进行试验研究,测试结果验证了仿真计算的正确性。通过脉冲电流改变永磁磁化水平,可连续平滑调节和控制该电机磁场,调磁损耗小,有效解决了磁通切换电机气隙磁场难以调节的问题,适用于电动车辆等需要宽调速高效率驱动的应用场合。

混合永磁轴向磁场磁通切换记忆电机分段弱磁控制

混合永磁轴向磁场磁通切换记忆电机(hybrid permanent magnet axial field flux-switching memory machine,HPM-AFFSMM)采用钕铁硼和铝镍钴两种永磁励磁,既具有轴向磁通切换永磁同步电机转矩和功率密度高的优点,又具有记忆电机永磁磁化状态在线可调的特点。在研究HPM-AFFSMM调磁原理、电磁参数及数学模型的基础上,提出了一种HPM-AFFSMM宽调速控制方法。基于分区控制,低速区采用永磁饱和磁化方式运行,高速区采用分段弱磁方式运行。在分段弱磁区域,所需永磁磁链满足给定转速所在区间内的最大转速对应的永磁磁链。在全速度范围内,为实现充去磁,提出了一种对电机参数敏感性较低的自适应永磁磁链观测器设计方法。仿真和实验结果表明,在低速区,饱和增磁运行缩短了电机的起动过程;在高速区,分段弱磁运行优化了永磁磁链的控制,拓宽了电机的调速范围。因此,HPM-AFFSMM非常适合应用于电动汽车起/发一体机。

混合永磁记忆电机系统及其关键技术综述

混合永磁记忆电机（hybrid permanent magnet memory machine,HPM-MM）采用高矫顽力和低矫顽力永磁混合励磁,既具有传统永磁同步电机转矩密度和功率密度高的优点,又具有记忆电机气隙磁通在线可调的特点。因此,它在要求宽速运行的新能源发电、电动汽车等领域具有广阔的应用前景。在研究HPM-MM并联和串联永磁磁路调磁机理的基础上,按混合永磁在电机内部的位置将HPM-MM分为转子永磁型和定子永磁型两类。介绍了HPM-MM的拓扑结构、运行原理、数学模型及控制策略,总结了它们的共性规律和个性特点。研究了HPM-MM分析方法、永磁磁链观测及转矩脉动抑制等关键技术,分析了几种具有特殊功能的HPM-MM的拓扑结构和运行原理,最后展望了该电机系统的发展方向。

并网逆变器输出LCL滤波器的优化设计

具有优越滤波性能、易于集成和封装的LCL滤波器在分布式并网发电系统中的应用日益广泛,然而零阻尼引起的谐振问题不仅影响闭环控制系统的稳定性,而且导致入网电流性能降低。如何设计和优化滤波参数来提升LCL滤波器的滤波性能成为研究的热点。在滤波总电感和滤波电容满足系统性能的条件下,比较分析了电感分布系数和阻尼电阻对系统的稳定性、滤波效果、开关次谐波衰减比、阻尼值及阻尼损耗的影响,并在此基础上,给出了电感分布系数和阻尼电阻优化方法一般设计流程。仿真结果表明该优化方法是有效的。

LCL滤波并网逆变器新型阻尼控制策略

无源和有源阻尼协同控制保证系统具有良好的阻尼效果,但闭环设计较为困难。加权电流控制降低了系统的阶数,使系统易于实现闭环设计,然而并网电流谐波抑制效果受到系统非理想因素的影响,并且系统带宽受到限制。为此提出将无源和有源阻尼协同控制并与加权电流控制相结合的方法,提高了系统的稳定性,增大了系统带宽,并能满足分布式发电的并网标准。Matlab仿真结果表明,所提出的控制方法是可行有效的。

变极永磁电机研究综述与展望

变极永磁(pole-changingpermanentmagnet,PCPM)电机通过直接改变低矫顽力永磁材料的极性进行变极或变极弱磁调速,既具有变极感应电机的宽调速优点,又具有永磁电机的高效和高功率因数特性。因此,它在要求宽速和高效的运行场合具有广阔的应用前景。在研究PCPM电机变极调速原理和工作特性的基础上,按永磁体在电机内部位置将PCPM电机分为转子永磁型和定子永磁型2类,分析比较现有PCPM电机结构特点,归纳其共性规律和个性特点。阐述PCPM电机关键共性技术,对该类电机变极绕组设计、分析方法和磁极保护方法及控制技术等进行分析。最后,对PCPM电机后续研究和发展方向进行展望。

基于无电流传感器的光伏MPPT算法仿真

针对常规的MPPT算法需要同时对光伏电池的输出电压和输出电流进行采样,电流检测采用的电流传感器体积大、成本高等问题,在分析传统MPPT算法的基础上,通过检测Boost DC-DC变换器输入侧电容电压变化计算光伏电池的输出电流,从而实现最大功率点的跟踪。通过Matlab仿真验证了此算法的有效性。

单相不控整流小电容电机驱动系统综述

相比于传统的交流电机驱动系统,单相不控整流小电容电机驱动系统具有体积小、重量轻、成本低、网侧输入电流畸变率低和输入功率因数高等优点,在家用电器等领域具有广阔的应用前景。给出了单相不控整流小电容电机驱动系统的基本结构和工作原理,分析了系统的不同控制策略和性能特点。总结了目前单相不控整流小电容电机驱动系统研究中存在的问题,展望了未来研究和努力的方向。

LCL滤波单相并网逆变器的控制设计

针对LCL滤波器较低的阻尼易使系统不稳定以及分布式发电需满足并网标准的问题,从直流母线电压控制、阻尼和电流控制及电网同步化等方面对并网逆变器进行研究。改进的直流母线电压控制增加了电压的控制带宽和动态性能,使系统具有较好的阻尼效果,而且易于闭环控制系统的设计,电网同步控制使并网电流近似一致地跟踪电网电压。仿真分析表明,所设计的逆变器可行、有效。

梯形波电流注入法的IPMSM多参数在线辨识

内嵌式永磁同步电动机(IPMSM)的定子电阻、直轴电感、交轴电感和转子永磁磁链易发生变化,降低了电动机控制系统的性能,为此,提出一种梯形波电流注入的IPMSM多参数在线辨识方法。采用遗忘因子递推最小二乘算法,辨识IPMSM的定子电阻、直轴电感、交轴电感和转子永磁磁链,解决了4个参数同时在线辨识所存在的欠秩问题,并且梯形波电流注入法减小了电动机的转矩脉动。为实现待辨识参数的快速和准确的收敛,研究了持续激励条件。在两相同步旋转坐标系中对逆变器的非线性进行建模分析,减小了逆变器的非线性对IPMSM参数辨识精度的影响。仿真和实验结果证明了所提出的多参数在线辨识方法的有效性。

低矫顽力永磁体磁滞特性实验研究

低矫顽力永磁体是记忆电动机气隙磁场调节的功能元件,但其非线性磁滞特性导致在调磁过程后不易准确获取磁滞参数,影响记忆电动机精确调磁调速控制。分析低矫顽力永磁体的磁滞特性,建立低矫顽力永磁体的Preisach磁滞模型。通过设计调磁装置,采用有限元仿真研究在施加正弦波和方波等外部磁场过程中的低矫顽力永磁体磁滞特性。仿真结果表明,低矫顽力永磁体的剩磁通密度随所施加外部磁场的变化而变化。制作调磁装置样机,搭建调磁装置控制系统,实验研究在施加不同外部磁场过程中的低矫顽力永磁体磁滞特性。该实验为建立适合记忆电动机设计和优化用的调磁模型提供一种研究方法。

电力电子变压器实验教学平台设计与实现

电力电子变压器(electronic power transformer,EPT)是柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)中极具代表性的应用之一。该文研究建立了基于半实物仿真技术的EPT实验教学平台,阐述了平台总体架构,并以EPT向无源负荷提供定制电力的应用场景为例,介绍了实验教学平台的基本实验流程,还通过仿真和实验验证了该EPT实验教学平台的合理性和可行性。

新型定子永磁型轴向磁场永磁电机设计

现有定子永磁型轴向磁场永磁电机存在电负荷和磁负荷间的空间冲突问题,限制电机的转矩密度提升。针对此问题,提出一种电动船舶用新型定子永磁型轴向磁场永磁电机。该电机的分离定子结构,增加电负荷和磁负荷设计自由度,提升电机转矩密度;轴向对称结构,减小轴向磁拉力;模块化的电枢定子和转子结构,易于加工制造。分析新型定子永磁型轴向磁场永磁电机拓扑结构,基于三维有限元仿真模型,研究所提出电机空载和负载工况下的电磁性能。仿真结果为该新型定子永磁型轴向磁场永磁电机加工制造奠定基础。

高职院校基于文化事业和产业双重维度传承丝绸文化的实践探索——以山东轻工职业学院为例

传承包括丝绸文化在内的传统文化是高职院校的新职能、新使命。丝绸文化的属性和高职院校的本质属性都要求从文化事业和文化产业的双重维度传承丝绸文化。通过梳理、总结山东轻工职业学院立足双重维度传承丝绸文化的实践探索和已有成效,为高职院校传承包括丝绸文化在内的传统文化提供有益借鉴。

以人为核心,重构大学语文教育

目前的大学语文教学偏离甚至背离了学生的学习兴趣,求知欲望,二者未能实现契合,这种状况根源于大学语文教育的指导理念。人作为受教育者,既是教育的生成起点,也是教育的价值依归,因此,应该站在人的角度和高度,遵循以人为核心的原则,对大学语文教育进行重构,注重学生主体性的发挥和彰显。

满足企业需求 深化校企合作——基于马斯洛需求层次理论的视角

校企合作是发展现代职业教育的应有之义、必然要求和路径选择。本文基于马斯洛需求层次理论的视角,分析企业的自身需求,探讨满足企业需求的合作策略,切实激发其参与合作的积极性和主动性。