船舶电力直驱推进装置状态监测和智能诊断

针对船舶电力直驱推进装置目前缺乏健康管理有效技术和方法的问题,本文以吊舱电力推进器和轮缘驱动推进器这2种典型电力直驱推进装置为对象,分析了推进装置的特点和主要零部件的失效模式。通过梳理电力推进装置各部件状态监测技术研究现状,归纳了各种智能故障诊断方法的研究进展和优缺点,并结合船舶电力直驱推进装置的特点,分析了目前该领域存在的问题并提出了具体的解决方案。研究表明:水润滑推力轴承、轮缘电机护套的故障模式和机理研究,传感技术的小型化、集成化、智能化,故障诊断模型向工业数据的外推等将是下一阶段的研究方向。

电动客车直驱永磁同步电机随机振动试验与仿真

针对某客车直驱永磁同步电机接线盒盖板在振动台架试验出现开裂现象,开展随机振动仿真分析和结构优化设计。经仿真和试验验证,盖板新结构强度满足要求。

电磁直驱式液压泵及其发展趋势

电磁直驱式液压泵具备结构简单、体积小、效率高、噪声低等一系列优点,成为目前先进液压元件研究的热点。分析了阀控式和泵控式调速液压系统的优缺点,简介了电动机与液压泵集成化来构造电磁直驱式液压泵的基本原理。重点对典型的串联、并联式电磁直驱式液压泵的基本结构、工作原理及其特性,电磁直驱液压泵的关键技术进行了论述,进一步探讨了电磁直驱式液压泵的发展趋势。

基于神经网络的模糊控制在装甲车电传动控制系统中的应用

针对装甲车辆电传动系统是一个复杂的多变量、非线性系统 ,其控制系统的扰动变化大 ,对驱动电机的控制要求苛刻的特点 ,根据模糊控制器对参数的变化不敏感 ,对非线性系统进行控制时往往能取得较好的控制效果 ,以及神经网络的学习功能、联想记忆功能、分布并行式处理功能可以更好地实现模糊逻辑控制中的规则表示、知识获取和并行推理 ,因此利用神经网络来实现无刷直流电机调速系统的模糊控制。在MATLAB中进行计算机仿真 ,通过仿真分析表明 ,当突然加、减负载时 ,神经网络模糊控制与PID控制相比 ,具有对参数变化不敏感以及超调和振荡小等特点。

四轮轮毂电机驱动电动汽车扭矩分配控制

根据四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动/制动力矩独立可控的特点,采用层次化结构的控制分配方法,优化分配驱/制动扭矩来提高车辆的操纵稳定性.控制器由运动控制器和控制分配器组成,其中运动控制器根据车辆状态产生所需总横摆力矩,控制分配器优化分配各轮上的驱/制动扭矩,同时考虑了各种执行器的约束条件.仿真结果表明:采用层次化结构的控制分配方法充分利用了垂直载荷较大的轮胎摩擦圆,降低了总的轮胎利用率,提高车辆的操纵稳定性.与平均分配的方法相比,稳定性控制效果更佳.

电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题

随着可再生能源发电、远距离输电及无功补偿和交流传动等应用的快速发展,电力电子变换装备以其在电能变换方面的灵活性在电力系统中的渗透水平不断提高,深刻地改变着电力系统的动态行为。近年来,国内外电力系统持续出现各种不明机理的动态问题,对电力系统安全稳定和运行构成重大威胁。该文从主要发电、输电和负荷装备的控制方式、动态特性及其对电力系统动态行为的影响角度出发,分析一次调频时间尺度以下电力电子化电力系统电压功角动态稳定问题的多尺度特征,并初步提出基于幅相运动方程、自稳性致稳性及广义稳定器等3个方面的系统建模、分析和控制的一般化概念和方法,即幅相动力学方法。

串联磁路结构双定子混合式直接驱动电动机的定位转矩分析及抑制策略

文中提出一种抑制串联磁路结构双定子混合式直接驱动电动机(Double-Stator Hybrid Direct Drive Motor,以下简称DSHBDDM)定位转矩的方案。利用串联磁路结构DSHBDDM 的简化磁网络模型,定量分析了该电机的定位转矩特性, 提出了内、外定子错齿削弱定位转矩的方案,分析了内、外定子错齿对串联磁路结构DSHBDDM 电磁转矩的影响,提出了错齿系数的概念。并对样机进行了实验测试,实验结果表明,电机内、外定子错齿,在有效削弱定位转矩、减小电磁转矩中的波动分量的同时,对电磁转矩的恒定分量即有用分量的影响却很小。实验结果与理论解析的趋势是一致的,验证了理论分析的正确性。

串联磁路结构双定子混合式直接驱动电动机的转矩特性

该文提出一种串联磁路结构双定子混合式直接驱动电动机方案。在分析该电机磁路特点的基础上,建立了三相串联磁路结构双定子混合式直接驱动电动机的简化磁网络模型,通过线性解析,定量分析了该电机的电磁转矩特性。并对样机进行了实验测试,实验结果表明,混合式变磁阻电动机采用串联磁路双定子结构,可以大大提高电机的输出转矩,证明了该结构电机具有较高的性能体积比。通过合理设计电机的电磁参数及结构参数,不但可以提高电机的输出转矩,而且可以降低电机的转动惯量,提高驱动系统的响应特性。

基于控制分配的轮毂电机驱动电动车稳定性控制仿真研究

根据四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动/制动力矩独立可控的特点,采用层次化结构的控制分配方法优化分配驱/制动扭矩来提高车辆的操纵稳定性。控制器由运动控制器和控制分配器组成,其中运动控制器根据车辆状态产生所需总的纵向力和横摆力矩,控制分配器优化分配各轮上的驱/制动扭矩,同时考虑了各种执行器的约束条件。仿真结果表明:采用层次化结构的控制分配方法能充分利用了垂直载荷较大的轮胎摩擦圆,提高车辆的操纵稳定性。

多自由度超声波电机的研究进展和展望

超声波电机具有低速大力矩、响应快、分辨率高和抗电磁干扰等优点,能直接驱动,使其在机器人、工业仪器仪表、安防等领域有着广阔的应用前景。多自由度是超声波电机研究领域的前沿课题。分类探讨了近年来出现的几种多自由度超声电机的结构、机理、性能及其特点,给出一些具有代表性的实例,总结了多自由度超声波电机的主要研究成果和应用状况,对多自由度超声波电机的今后研究重点和发展方向提出了建议。

对转双转子电机在电动汽车上的驱动特性

研究了一种基于对转双转子电机的电动汽车驱动系统,并对其进行数学建模和仿真分析.分析了双转子电机左右输出轴及传动机构转动惯量的差异对汽车驱动的影响,建立了基于双指数模型的纵向附着系数计算模型.通过理论推导结合仿真分析发现:基于对转双转子电机的驱动系统具有转弯差速功能,转弯时电磁转矩不变;内外转子两侧传动机构的总转动惯量差异对电动汽车的驱动加速度影响很小,在滑移率较小的情况下,汽车两侧车轮几乎具有相同的加速度、速度和滑移率变化量;只要把内外转子两侧传动机构的总转动惯量差异控制在较小的范围内,即使在汽车完全打滑的情况下,汽车两侧车轮的加速度和速度也相差不大.

双转子电机混合动力汽车驱动特性研究

双转子电机应用于混合动力汽车,可以方便地构建出集电机驱动、差速和能量回收等功能于一体的无差速器四轮混动驱动系统。以永磁无刷直流型双转子电机为例,分析了作为电驱动桥动力源的双转子电机的工作原理,并建立了在SUV混合动力电动车上应用的动力性和经济性仿真模型。最后,以欧洲城市工况为例,利用仿真模型进行了动力性和经济性对比仿真。结果表明,新型混合动力方案在动力性略有提高的基础上百公里油耗比原型车下降了21.09%。

双余度有限转角力矩电动机控制技术

:介绍了稀土永磁双余度有限转角力矩电动机 ( LATM)位置伺服系统工作原理 ,就其系统中电气定位、转速与角位移测量、速度位置双闭环及双余度控制等进行了研究 ,文中给出了有关实现电路 。

基于FPGA的直接驱动阀用音圈电机功率驱动器

音圈电机的功率驱动器对控制器运算速度要求较高,传统方法普遍采用模拟控制,但其存在调试不便、特性漂移、不易实现复杂控制算法、无法与数字控制器直接实现接口等固有缺点.介绍了基于现场可编程门阵列（FPGA,Field Programmable Gate Array）的采用全数字式控制的直接驱动阀用音圈电机功率驱动器.利用FPGA通过模块化设计,实现了产生脉宽调制（PWM,Pulse Width Modulation）信号、电流信号采样及其数字滤波、电流闭环控制以及与其它数字控制器的通讯等功能.仿真及实验结果表明：所设计的基于FPGA的音圈电机功率驱动器具有良好的电流跟踪性能,可以满足直接驱动阀系统的控制要求.FPGA的运用,大大简化了系统硬件结构,提高了系统的控制性能,且便于扩展功能以及与其它数字控制器实现接口.

国外电动车用轮式电机驱动系统的研究动向

随着对能源和环境要求的提高,电动车的发展日益受到世界的关注。该文在综述电动车用轮式电机系统的基础上,提出了适合电动车用轮式电机及其驱动系统的特点和要求;对国际上重点研究的高转矩过载能力,高效率和功率密度的实现,转矩波动的消除和高速扩速等问题进行了系统地分析。

可控扭矩电动扳手的设计

研制了一种采用步进电机和行星齿轮机构传动的可控扭矩电动扳手 ,介绍了电动扳手的设计原理、参数计算以及传感器静态特性分析。

直接驱动式电液伺服阀研究进展

针对发展高端电液伺服阀技术已成为航空航天及舰船领域的研究热点的现状,本文以直接驱动式电液伺服阀为对象,介绍了直接驱动式电液伺服阀的历史概况。从阀的结构原理出发,着重论述了阀的结构改进、电-机械转换装置变换等的研究进展。对应用于直驱阀上的不同新型材料,从功能原理到基本特性进行了系统分析。其中,PZT材料的响应速度较快,可达10μs;GMM材料的能量转换效率较高,可达80%;MSMA材料宏观应变较高,可达10%。直驱阀在极端温度环境下的性能改善、冲蚀磨损特性分析及其数字化、智能化设计将成为未来的重点发展方向。

直驱永磁无刷直流轮毂电机参数计算和结构设计

以某款城市微型电动汽车的轮毂电机为研究对象,通过原型样车设计要求计算出永磁无刷直流轮毂电机所需的额定功率、最高转速、额定转矩等主要性能参数。设计的直接驱动的永磁无刷轮毂电机采用悬臂支撑结构,装有电流传感器和温度传感器的电机右侧板和转子支架配合采用唇形密封圈,以保证内部的密封性,对转子支架、支撑轴等核心部件进行约束受力分析、三维建模和强度校核。样机试验表明该轮毂电机的外特性曲线能够满足城市微型电动汽车的使用要求。这对该款结构的轮毂电机产业化过程有一定的借鉴和指导意义。

基于DSP的压电电机的驱动系统性能测试与分析

针对高端制造装备对大行程、高精度直线运动机构的广泛需求,研究集宏微运动于一体的新型直线压电电机,提出交流宏驱动和直流微驱动两种工作模式,建立集宏微两种驱动方式于一体的驱动系统。驱动系统输出两相交流电压,相位-90~90°、频率10~60kHz、电压幅值0~400V之间连续可调,输出直流电压在0~400V动态可调,实现了交直流电压无缝转换。系统以TI公司提供的DSP28335为主控芯片进行驱动控制,运放芯片PA85搭建线性直流式放大电路。同时,考虑受被控制对非线性、时变性和耦合性等因素的影响,通过采样电路对输出信号进行实时采样,采用模糊自适应增量式比例-积分-微分对控制系统修正调节。结果表明,经过模糊自适应修正后的驱动电路输出量得到明显改善,驱动系统输出信号的相位、频率控制精度分别为5°和0.5kHz,能够稳定地驱动直线和旋转压电电机,具有较好的通用性。

电气传动技术的特点及展望

电气传动技术是通过合理使用电动机实现生产过程机械设备电气化及其自动控制的电器设备及系统的技术总称。本文从控制电动机、功率部分、控制部分三个方面介绍电气传动技术的特点,介绍了电气传动技术的发展方向。