D形截面环流器中的磁面及LHCD的研究

本文利用环形系统的Ｇｒａｄ－Ｓｈａｆｒａｎｏｖ方程得到了Ｄ形截面的托卡马克磁面位形，并利用射线追踪技术研究了Ｄ形磁面位形下低杂波的运动形态。定性地研究了Ｄ形磁面位形下利用低杂波驱动电流的可行性，优化地给出了驱动电流的最佳方式。

磁力线为直线的磁面坐标系

介绍了在已知环形轴对称等离子体平衡位形的条件下,建立磁力线为直线的坐标系的方法。该坐标系被广泛应用于托卡马克等离子体的磁流体稳定性和动理论物理问题的理论分析,但文献中对坐标系建立方法却很少有介绍。结合几类托卡马克位形和球形环位形,对该类坐标系的特征进行了分析。

由电磁测量信号估算平衡磁面

在Tokamak等离子体实验结果分析中实际的平衡磁面是极需要的。本文试探从电磁测量信号推得平衡磁面。 一、自由边界平衡程序 借助于自由边界平衡程序计算中等托卡马克装置HT-6M的平衡量。从MHD平衡方程出发。

HL—2A磁面位形的计算机绘图软件包的开发与研制

HL－2A是在原德国ASDEX基础上改进的大型托卡马克装置，该装置带有上下两组偏滤器线圈。从目前的HL－2A的改进方案看，其几何尺寸、磁场位形和物理参数大体和ASDEX相似，只是环向磁场、等离子体电流及拉长比稍有不同。由于未来的HL－2A装置上带有偏滤器，而我们以前的位形计算大多在没有偏滤器位形的HL－1及HL－1M上进行的，所以开展有关HL－2A位形的物理研究及相关的数值计算和程序设计是很重要的工作。

基于磁饱和凸极效应的面贴式PMSM零速下无传感器技术

为了实现面贴式隐极永磁同步电机零速下转子初始位置的检测,从电机的高频数学模型出发,引入适合脉振高频注入法实现无传感器运行所需的定子槽磁桥特殊结构,分析了定子槽形和定子槽磁桥尺寸对电机饱和凸极效应的影响,并通过有限元分析予以验证,获得了高频阻抗随转子位置的变化规律,提出零速下无转子位置／速度传感器的控制策略。仿真结果表明这种基于饱和凸极转子位置检测原理的无速度传感器控制对面贴式永磁同步电机零速下定位及运行控制的正确性和可行性。

新型面装式永磁同步电机高性能控制技术

通过对面装式永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制技术基本原理的对比分析,提出一种二者相结合的新型高性能控制技术。类似于矢量控制,其基本思想是对定子电流矢量进行解耦控制;类似于直接转矩控制,采用Bang-Bang控制器,通过选取合适的空间电压矢量来对定子电流励磁分量和转矩分量进行滞环调节,进而获得优异的转矩动态响应。该技术继承了矢量控制和直接转矩控制的优点并摒弃了各自的某些缺点,通过对三种控制技术仿真对比,表明基于该新型控制技术的面装式永磁同步电机控制系统静、动态性能优异,结构简单,计算量小,鲁棒性强。

面装式永磁同步电机电流矢量直接控制技术

对电机有效控制的关键是对电磁转矩的有效控制。通过对永磁同步电机传统矢量控制和直接转矩控制基本原理的对比分析,提出一种面装式永磁同步电机(surface-mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM)电流矢量直接控制技术。类似于传统矢量控制,其基本思想是对定子电流矢量幅值和相位的控制;类似于直接转矩控制,该技术无需通过旋转坐标变换对定子电流进行解耦,在两相静止坐标系下进行参数计算,采用Bang-Bang控制器,通过选取合适的空间电压矢量来对定子电流矢量幅值和相位进行滞环调节,进而获得优异的转矩动态响应。仿真结果表明,基于该控制技术的面装式永磁同步电机控制系统静、动态性能优异,计算量小,对电机参数不敏感,鲁棒性强。

基于纹波电流计算的面装式永磁同步电机驱动系统逆变器死区补偿

对于电压源型逆变器,由于其功率开关管寄生电容的存在,使逆变器开关周期内输出电压上升和下降不再是瞬时实现,而传统的死区补偿方法并未考虑寄生电容的影响,不仅导致死区补偿效果欠佳,而且存在电流过零点判断困难及易产生过补偿的技术不足。为此,论文首先分析计及开关管寄生电容的逆变器死区效应,然后,针对面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统,详细推导其逆变器输出纹波电流的计算公式,提出基于纹波电流计算的逆变器死区补偿方法,并通过基于不同死区补偿方法的SMPMSM驱动系统建模、仿真和实验,验证了所提出的死区补偿方法的技术优势。

面贴式永磁同步电动机的弱磁特性优化

针对面贴式永磁同步电动机的特点,选择电机的槽型参数H_(s2),B_(s0)和永磁体厚度hm以及极弧系数α_p这4个参数作为初选变量,对电动机的性能进行优化,使得电动机在获得较大弱磁扩速倍数的同时又具有较高的效率。优化过程中首先采用田口参数优化方法对电机进行多目标优化设计,分析参数变化时电机性能指标的变化趋势,其次对于影响趋势显著的变量进一步采用响应曲面方法,设计以弱磁扩速倍数、效率为响应的实验,得到最终的优化结果。仿真结果验证了上述方法的有效性和正确性。

面装式永磁同步电机驱动系统无位置传感器控制

为了实现面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统的无位置传感器运行或位置传感器故障下的系统自适应容错运行,首先介绍基于微分代数的SMPMSM驱动系统转子位置和转速的获取方法,其次研究逆变器死区效应对转子位置估计精度的影响,给出基于纹波电流计算的逆变器死区补偿方案,提出基于微分代数且集成逆变器死区补偿的SMPMSM驱动系统无位置传感器控制方案,进而架构无位置传感器控制的SMPMSM驱动系统。通过系统建模、仿真和实验测试验证了所提出的SMPMSM驱动系统无位置传感器控制方案的合理性和有效性。

响应曲面法优化深槽面贴式永磁同步电机

研究采用深槽结构对面贴式永磁同步电机的弱磁调速性能的影响。首先建立深槽面贴式永磁同步电机磁路模型。然后对该电机进行方案优选,通过有限元方法计算,分析深槽面贴式永磁同步电机的弱磁扩速情况。最后通过响应曲面法将满载效率及弱磁扩速倍数作为优化目标进行深槽面贴式永磁同步电机的优化,获得最佳方案。有限元分析结果验证该方法的有效性。

面装式永磁同步电机增磁增矩负载角恒定控制

针对面装式永磁同步电机(SPMSM)常规控制技术下存在的最大输出转矩限制问题,提出一种适于弹翼负载模拟系统特殊运行条件的增磁增矩负载角恒定的新型直接转矩控制策略,在保证系统一定稳定裕量和较优转矩/电流比的前提下增加电机转矩输出能力。分别从空间矢量图和转矩—负载角特性角度对其进行了理论分析,给出了在电压极限圆和电流极限圆限制条件下的电流矢量轨迹及该控制策略的具体实现方式。仿真结果表明:该控制技术动态性能优异,在保证系统一定稳定裕量的前提下,可稳定输出10倍额定转矩,使得弹翼负载模拟系统可以选用容量小和惯量小的电机,从而削弱惯性力矩的负面影响。

非圆截面托卡马克等离子体边缘磁场的解析解及重构方法

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江东测区航磁异常地面查证结果的再认识

笔者结合1/5万磁法扫面及相关磁参数测定工作,在路线地质调查的基础上,进一步对引起江东测区航磁异常的原因进行了客观的分析和总结,得出该区磁异常并非某些专家所讲由"似条带状含铁硅质岩建造(铁多金属矿化)"引起,而实由高黎贡山群中～高级区域变质岩类产生的结论,并对在该区进行地质勘查的找矿标志、矿床类型等找矿方向提出了自己的观点。

温控形状记忆合金驱动的变面磁流变传动性能研究

提出了一种温控变面磁流变传动方法,通过温控形状记忆合金弹簧来驱动磁流变液,使磁流变液的工作间隙由一面变为两面,增大了装置所能传递的转矩。基于圆盘式磁流变传动的特点,推导了装置在变面前后分别传递的转矩,探究了温度对磁流变液传递转矩的影响,并采用ANSYS有限元软件进行了磁场分析。结果表明,变面前在工作间隙h_1内的磁感应强度随半径的增大而增大;变面后在工作间隙h_2内磁感应强度先随半径增大而减小,然后再随半径的增大而增大;变面后在工作间隙h_3内磁感应强度随半径的增大而增大;装置变面后所能传递的转矩比变面前传递的转矩增大了91. 06%。

贴面式永磁同步电机的低速无传感器控制技术研究

永磁同步电机(PMSM)的无传感器控制技术在电机运行的高速段已取得较好的控制效果,但是在低速运行区间,其控制效果仍然有待提高,特别是对于贴面式永磁同步电机(SPMSM),其本身不具有凸极机械结构,在低速状态下几乎无法利用凸极效应对电机速度/位置进行估算。本文提出使用低频信号注入法,基于矢量控制策略,利用注入低频电流信号在定子端产生的电动势响应实现对贴面式永磁同步电机低速下速度信号的的估算,进而达到无传感器控制目的。在Simulink中搭建系统仿真模型,并在不同的条件下进行了仿真和分析,验证该方法的可行性和有效性。

亥姆霍兹线圈在磁工具面测量中的应用

磁工具面井下测量一般使用三轴磁通门方位扇区测量模块,能够在井下高温高振动环境下实时测量地层三轴磁矢量,通过高速计算获取瞬时井周方位信息。井上方位测量模块的检测及标定对环境有极高要求(无外界干扰且磁场梯度不宜过大)。本文使用亥姆霍兹线圈,配合高精度电源、信号发生器及功率放大器、采集装置,先人为将地磁场抵消,然后根据需要产生模拟地磁场的静态磁场或模拟仪器旋转等效的交变磁场,从而实现理想环境下的磁通门方位模块检测。

基于MRAS的面装式永磁同步电机无位置传感器控制

针对面装式永磁同步电机在无位置传感器时的控制问题,从面装式永磁同步电机的数学模型出发,以电机转速为可调参数,基于电机电流模型建立参考模型和可调模型,通过对转速估计自适应律的推导,提出了基于模型参考自适应的面装式永磁同步电机无位置传感器矢量控制方法;在此基础上,通过波波夫超稳定性定理证明了系统的稳定性;最后,以仿真验证了该方法对面装式永磁同步电机无位置传感器控制的可行性。

基于面装式永磁同步电机的转炉炼钢氧枪位置控制

在转炉炼钢过程中的一个重要工艺是吹氧,传统的氧枪传动装置采用直流调速控制系统,随着电力电子技术的发展,交流传动系统以其优越的控制性能逐渐取代了直流调速系统。主要研究了基于面装式永磁同步电机的转炉炼钢氧枪位置控制系统。在整个控制系统中,通过对面装式永磁同步电机的控制,实现了氧枪位置的精确控制,提高了系统效率。