考虑PWM谐波损耗的车用扁线内嵌式永磁同步电机效率图简化工程计算

该文提出一种快速计算脉冲宽度调制(PWM)电压源型逆变器供电下扁线内嵌式永磁同步电机中PWM谐波损耗的简化工程算法。该算法是作者前期提出的硅钢片与永磁体中PWM谐波损耗快速算法的简化,它基于谐波损耗正比于电压二次方的基本规律,无需采用复杂的解析模型,直接使用频域小信号时谐场分析法提取各部分谐波损耗与谐波电压二次方之间的函数关系,最终实现以定、转子坐标系下的PWM电压频谱为输入快速计算定、转子上各部分的PWM谐波损耗。除了硅钢片与永磁体中的PWM谐波损耗之外,针对扁线电机,该文还将基于频域小信号分析的PWM谐波损耗快速算法首次推广用于实现PWM谐波交流铜耗的快速计算。应用该快速算法,仅需几分钟的计算时间即可实现全工况PWM谐波损耗的快速计算。通过对比正弦电流供电下计算的效率图、考虑PWM谐波损耗计算的效率图和实测效率图,发现将所提方法计算的PWM谐波损耗考虑在内,不仅在低速轻载时可将正弦电流供电下最大4个百分点的计算效率偏差降至1个百分点左右,而且有效提升了整个工作区内效率的计算精度。

基于快速效率MAP图的外转子永磁同步电机优化设计

电动汽车复杂的运行工况要求驱动电机转速-转矩范围和高效率区范围宽,而电机效率MAP图是评估驱动电机是否满足上述要求最直观的工具。但是,电机效率MAP图通常需要台架测试来获取,费时费力,无法满足电动汽车敏捷开发过程中进行快速验证和优化迭代的要求。为解决这一问题,文章对轮毂电机中使用的外转子永磁同步电机,通过等效磁路法计算电机电磁参数值,再结合电机控制方法对电机全转速-转矩区间损耗进行计算,最后在MATLAB中编程实现电机效率MAP图的快速计算。基于此方法,结合遗传算法,可以实现电机结构参数的快速优化设计,进而提高产品开发效率。

基于太阳能光热发电系统效率问题的方案分析——以2023年全国数学建模竞赛A题为例

本文以2023年高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题为例,分析了“定日镜场的优化设计”的可行方案,利用卷积积分和构建模拟镜场等方法,在定日镜工作原理的基础上,建立了优化模型,并通过遗传算法和多为粒子群算法对模型进行求解,以解决定日镜场优化设计中的关键问题。本文提供的计算与优化方案具有良好的可借鉴性,可为同类问题的分析解决提供参考。由于模型未考虑天气因素、镜面弯曲程度、灰尘覆盖等复杂因素的影响,对所求结果有一定的影响,有待后续分析探讨。

数字化成图中提高图幅接边效率的方法

随着电子技术的飞速发展，将印刷地图转为数字化成图并实现科学管理是今后发展的方向。但是，由于分幅管理的各种比例尺地图之间存在着边缘不匹配问题，因此，在数字化成图生产过程中，相邻图幅边界的曲线位置与走向难免会出现对接不匹配的现象，进而难以完成地块面积的精确量算。所以，图形接边成为保证图件成果质量的重要的一环，接边工作的好坏直接影响地图的质量和作用。目前，许多数字化测图系统的接边功能较弱，如何在数字矢量化成图中提高图幅接边效率，是数字测图领域的一个研究课题。

纯电动汽车传动系统-电机结构参数协同设计优化

提出一种纯电动汽车传动系统与电机结构参数协同设计优化方法,来提高纯电动汽车动力性与经济性,同时降低永磁同步电机齿槽转矩以降低电机的振动噪声。首先,以电机结构参数为输入,额定转矩与齿槽转矩为输出,开展了基于电机多参数仿真和不同机器学习预测模型精度的研究,并建立永磁同步电机额定转矩和齿槽转矩的高精度机器学习预测模型;其次,利用电机基本设计参数(额定转矩、峰值转矩、额定转速、峰值转速)以及峰值效率构建永磁同步电机效率map图的快速预估数学模型;再次,基于电机齿槽转矩预测模型以及电机效率map图的快速预估数学模型,建立电机结构参数与效率特性的映射关系;最后,以电机结构参数和传动比为优化变量,整车动力性、经济性以及电机齿槽转矩为优化目标,运用遗传算法进行多目标优化。仿真结果表明,相较于优化前,优化后的整车性能0-100 km/h加速时间缩短了27.3%,15 km/h最大爬坡度提高了40.5%,WLTC工况能耗减少了1.6%,电机齿槽转矩降低了42.2%。

斜爆轰波总压规律及其在爆轰发动机分析模型中的应用

爆轰推进系统具有热循环效率高和燃烧速率快等优点,逐渐展露出将取代传统动力技术的趋势,在高超声速飞行器推进领域中具有广阔应用前景.对推进系统而言,气流总压损失需要尽可能小,从全解域出发研究斜爆轰波总压特性有利于在爆轰推进系统的概念设计阶段控制总压损失量值.文章关注于已经形成稳定的斜爆轰波面,将斜爆轰波视为有瞬时能量添加的斜激波,利用极曲线方法研究斜爆轰波总压损失问题.以波前法向马赫数作为爆轰波强度表征量,推导出斜爆轰波强度关系式,发现绝热斜激波强度最弱关系式同样适用于斜爆轰波.借用激波图解法,证明了斜爆轰波最小总压损失特性仍然存在,并进一步揭示了最小总压损失线会随着添加能量的增大而向更大的爆轰角偏移,而原本对称的总压损失规律被打破.此外,还获得了增加能量大小和诱导爆轰楔面角度对最小总压损失的影响规律,发现当获得的能量越多而楔面角度越小时斜爆轰波总压损失极值点越容易向更大的爆轰角偏移.最后,根据斜爆轰波总压特性,提出了一种可提高发动机总压理论上限的简化设计思路,斜爆轰波总压规律可为斜爆轰发动机的概念设计提供参考.

基于AM系统的生产设计出图模式的优化

本文着重介绍了基于AM设计平台下,通过优化和完善生产设计的出图模式,并介绍部分二次开发的功能,实现优化图纸需求和提升设计效率的目标。

困难地区大比例尺地形图施工方案

根据阿城五道岭钼矿困难地区大比例尺地形图,如何提高测图效率,保证精度和减轻测绘人员的劳动强度,是值得重视的问题。根据我矿区工业场地1:500比例尺地形测量任务的情况,谈一下具体的做法。

电动汽车驱动电机测试与分析系统设计

为实现对电动汽车驱动电机性能的测试,该文根据国家标准设计了一套电动汽车驱动电机测试与分析系统。该系统根据技术协议的要求以西门子PLC S7-300为主要控制器搭建系统的硬件平台,使用C#高级语言开发测试分析软件完成硬件平台控制、数据采集、生成效率云图和历史数据曲线拟合分析并将结果导出。实验结果表明,该系统自动化程度高、功能全面、软件操作简单,可以精准快速地完成永磁同步电机的性能测试,具有提高数据分析效率、缩短测试分析周期等优势。

泡沫金属缓冲器的设计新方法及应用

根据泡沫材料的动态特性,采用最佳吸能效率图取代吸能图的方法,进行泡沫金属缓冲器设计。比较表明这种方法是合理的,具有更好的通用性与操作性。以泡沫铝为例,具体阐述了最佳吸能图在泡沫铝缓冲器优化设计中的应用。

CAMRY与PRIUS永磁同步电动机比较

首先分析CAMRY与PRIUS的动力系统,接着对两车电动机的转子结构、空载磁场、钕铁硼磁钢和效率图进行比较,最后给出CAMRY和PRIUS永磁同步电动机主要参数的计算结果,并做对比分析。

电动车用多盘式永磁同步电机协同优化与容错控制方法

为提高电动汽车续航里程、运行特性和安全可靠性,提出一种电动车用多盘式永磁同步电机协同优化与容错控制方法。首先,建立多盘式永磁同步电机数学模型,提出基于效率MAP图的多盘式永磁同步电机效率优化控制策略,并对多盘式永磁同步电机的容错控制方法进行分析。其次,在效率优化的基础上,提出一种转矩协同控制策略,利用模糊控制进行转矩波动优化。最后,针对所提出的控制策略进行仿真分析和整车测试,结果表明模块化多盘永磁同步电机协同优化驱动系统具有较宽的高效率区间,拓宽了系统效率平台,增加了续航里程,改善了系统运动特性。多盘电机冗余容错功能提高了安全可靠性,具有重要的理论研究意义和应用价值。

场路结合电动汽车用永磁同步电机设计分析

运用MATLAB及ANSYS Maxwell有限元软件,采用场路结合方法设计了一台60 k W电动汽车用内置式永磁同步电动机。通过对电机的空载反电势、计算极弧系数、空载漏磁系数、直交轴电感等关键电磁参数及电机效率MAP图的分析计算和样机测试,验证了设计的可行性。

电动大巴车用永磁电机转子结构分析

针对大巴车用永磁电动机,通过有限元法分析了V型和V一型两种不同转子结构电机的转矩、交直轴电感、弱磁扩速能力及铁耗等性能,仿真不同转子结构的效率云图。通过对比分析不同转子结构的特点,最终选择出适合电动大巴车用驱动电机的转子磁路采用V型结构。

SPC的若干新发展

介绍了现代SPC控制图技术的一些重要的原理和方法,总结了国内外学者的一些最新研究成果并作了归纳分析。

全电动赛车用开关磁阻电机优化设计

为了提升全电动赛车的过载能力和高速性能,提出采用高速开关磁阻电机作为驱动电机。分析了赛车不同工况下的性能需求,选择合理的减速比,确定了开关磁阻电机的基本性能指标;基于有限元方法对初始方案进行优化,以提高起动转矩,扩大恒功率输出范围,提取了开关磁阻电机的效率/功率map图。通过实验验证了该设计方案的可行性,并根据实际需求,调整了低速工况下斩波电流的控制方式,发挥高速开关磁阻电机用于全电动赛车的性能优势。

应用于新能源电动汽车的永磁辅助同步磁阻电机设计

以一款商业化的电机为基准,以基于有限元法的遗传算法为优化设计工具,并使用结构力学有限元校核设计了转子内薄弱区域结构,最终优化设计得到一款各方面性能均优异的永磁辅助同步磁阻电机。通过对比新设计电机与基准电机的效率云图和运行特性曲线,证实了新电机是一款可以直接替代基准电机应用的极具竞争力的新产品。

电动汽车用永磁同步电机铁心采用非晶合金与硅钢的性能比较

电动汽车用驱动电机设计制造工艺日趋成熟,从设计方面考虑电机性能的提升很难再有所突破。非晶合金是一种新型功能材料,具有高导磁率、低损耗及低矫顽力等优点,将其应用于电机定子铁心可以降低定子铁耗从而提高电机效率。为研究电机定子铁心采用非晶合金和硅钢对其性能的影响,本文对两台结构相同、定子铁心分别采用硅钢和非晶合金的永磁同步电机进行性能计算,对比硅钢电机和非晶合金电机的磁通密度分布、铁耗分布。随后对两台电机进行实验,得到硅钢电机和非晶合金电机的效率MAP图。结果表明,在高速区非晶合金电机相比硅钢电机具有铁耗低和效率高的优势,而在低速和大转矩下,其优势较小。

SWIFT^(TM) Designer电源设计程序(下)

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