极相调制感应电机的建模与控制

考虑极相调制感应电机绕组导体的实际分布,利用傅里叶级数分解,得到导体密度函数,并建立其自然坐标系下的数学模型。以此为基础,根据多相电机电流/电压信息的冗余性,通过利用独立变量,提出一种改进的多相电机坐标变换方法,采用最少的电流/电压传感器,获取矢量控制所需的d-q轴电流/电压分量。它不但可减少实际电流传感器的数目,降低整个控制系统的成本,而且可简化坐标变换中的编程算法。撘建了极相调制电机的矢量控制系统,通过矢量控制实现解耦控制,利用转矩分配函数,确保变极切换过程的转矩平滑,可灵活控制电机运行于不同的极数。论文利用JMAG有限元分析验证了所建立数学模型的正确性,基于Matlab建立了极相调制感应电机的矢量控制系统。仿真和实验结果验证了论文对该电机的理论建模、分析及提出的最少电流传感器矢量控制变极方案的可行性、有效性。

正弦极宽调制式永磁电机的磁场分析与实验

为提高传统表面式永磁电机气隙磁场的正弦程度,降低永磁电机的谐波影响,提高表面式永磁电机的效率与力能指标,提出一种正弦磁极调制式的永磁电机转子结构。转子铁心表面磁极是由若干小磁块阵列构成的,阵列中磁块的宽度、高度及磁块之间的间隔符合一种调制关系,合理设置转子永磁替的结构和位置使其产生的气隙磁场波形更加接近正弦波。通过电磁场有限元分析和样机实验检测电机内气隙磁场波形,实验表明气隙磁场正弦性畸变率实际降低了24.45%,说明本文提出改善表面式永磁电机气隙磁场波形正弦化程度的正弦极宽调制方法和结构正确有效。

极相调制异步电机的绕组设计及性能比较

异步电机可使用极相调制的变极策略扩展转速/转矩范围,极相调制可以采用传统的电机绕组也可采用环形绕组。本文提出了一种异步电机极相调制绕组的设计方法,基于这种方法分别设计了极相调制的传统绕组及环形绕组样机。有限元计算结果验证了提出的变极绕组设计规律以及极相调制绕组变极的可行性。比较了传统电机、环形绕组单转子电机及环形绕组双转子电机在同一极数下的运行性能,双转子电机更适合环形绕组,它充分利用了环形绕组的两边,内外转子均输出转矩,提高了效率;但是,传统绕组电机则具有更好的性价比,更有应用前景。

基于环形绕组的异步电机极-相调制方法

针对异步电机变频调速时铁心损耗偏大、匝间绝缘易老化而变极调速中绕组浪费、需断电变极等问题,提出基于环形绕组的异步电机极相调制方法。对环形绕组电机和极相调制方法进行分析,并对环形绕组电机在采用极相调制时的定子磁场进行解析计算与有限元仿真,以证明其定子磁场建立的可行性。仿真结果表明:该方法能够克服变频与变极调速系统的各自缺点,可使电机在不断电的情况下实现极数与相数的改变,使得电机能够提供更大的输出转矩,并减少了在极对数较少时电机的振动和定子磁场谐波。同时,环形绕组异步电机的结构较笼型异步电机的结构具有更好的散热性及较低的维修成本。

削弱永磁电机齿槽转矩的极宽调制方法与实验

针对齿槽转矩会使电机在运行过程中产生转矩振荡和噪声,影响电机的性能指标的问题,对比抑制齿槽转矩的几种方法,指出极宽调制方法在削弱齿槽转矩方面的可行性。通过有限元建模,分别计算传统表面式和极宽调制式两种转子结构永磁电机的齿槽转矩;设计构建一个由角度传感器、永磁电机、扭矩扳手等器件组成的齿槽转矩测试系统,对两种不同结构样机的齿槽转矩进行实验。实验结果与仿真结果具有一致性,对齿槽转矩的削弱幅度均在30%以上,说明极宽调制方法可以削弱永磁电机齿槽转矩,是削弱齿槽转矩的新方法。

水平引潮力极值天体时角表征与调制的讨论

讨论了引潮力与中、强地震发生的可能关系。进行了水平引潮力极值条件分析,研究了满足水平引潮力极值条件下的天体时角表征的地震活动可能存在的应力调制。其技术途径是在一定的时窗内,通过地震目录资料的天体时角计算,求出满足水平引潮力极值条件时所出现的调制地震活动场的时空特征,继而研究这些时空特征与未来中强地震三要素的关联,以期获取地震预测信息。

基于极-相调制绕组的多相异步电动机/发电机设计

异步电动机的结构简单、坚固、可靠,作为电动机运行得到了广泛的应用。用异步电动机与电力电子变换器构成的起动/发电系统作为独立电源系统是一个发展的方向。本文简述了异步电动机作为电动机/发电机用于独立电源系统的特点,分析了异步电动机/发电机的设计特点,并利用极?相调制技术参照某电源系统对异步电动机/发电机进行了设计计算。

削弱永磁风力发电机电势谐波的极宽调制方法

为削弱永磁风力发电机电势谐波的影响,提出一种极宽调制方法,通过优化发电机结构,提高气隙磁场的正弦化程度来改善发电机电势波形的质量.用ANSOFT软件分别对传统贴面式永磁发电机和新型极宽调制式永磁发电机进行有限元分析,研制了两种转子结构的永磁风力发电机样机,并构建电势波形检测系统进行实验研究.通过实验分析表明,有限元分析结果与样机实验结果一致,极宽调制永磁风力发电机能明显削弱电势谐波,从而证明了利用极宽调制方法削弱永磁风力发电机电势谐波是有效和可行的.

一种基于“极幅调制”原理的无刷双馈电机绕线转子排布方法

传统的无刷双馈电机特殊笼型转子存在谐波含量大,导体利用率低的问题,而绕线转子接法灵活,有望改善转子性能,从而提高电机的运行性能。本文提出了一种基于"极幅调制"原理的无刷双馈电机绕线转子的排布方法,该方法可以借鉴交流绕组的变极理论,并通过经典的"对称轴线法"来具体实现,具有概念清晰,设计灵活的优点。给出了该排布方法的基本原理和实现步骤,并结合一个72槽8/4极的设计方案来具体说明。

极相调制感应电机的解析数学建模

极相调制是扩展多相感应电机转矩/转速范围的有效方法,基于绕组函数,建立了其解析数学模型。应用S函数,建立了Matlab仿真模型,并将仿真结果与J-MAG计算结果进行了对比,验证了所建立数学模型的正确性。

考虑寄生参数的高压GaN功率放大器漏极调制电路分析

提出了一种适用于高压高功率GaN功率放大器的漏极调制电路。采用高压自举驱动电路并增加泄放开关管的方式以减小上升时间和下降时间。基于对寄生参数影响的分析及计算,提出了并联加电线的措施。此外,定量计算了提供脉冲大电流所需的储能电容容值。为了确保功率放大器的安全运行,提出了死区控制电路及时序控制电路。搭建了一台实验样机验证所提漏极调制电路设计的有效性,实验结果表明该样机的上升时间和下降时间均小于100 ns。

面装极宽调制式永磁电机齿槽转矩研究

为了抑制面装式永磁电机的齿槽转矩,在对比了抑制齿槽转矩常用方法的基础上,提出永磁体正弦极宽调制方法,结合实例样机设计面装式永磁电机永磁转子极宽调制结构、尺寸和参数.利用有限元方法对传统面装式永磁电机和极宽调制式永磁电机内部电磁场进行计算,得到2种结构的永磁电机气隙磁场波形和齿槽转矩特性曲线;与传统面装式永磁电机相比,极宽调制方法可使气隙磁场波形正弦化程度提高38.98%;研制传统面装式永磁电机和极宽调制式永磁电机样机,并设计构建一个由角度传感器、扭矩扳手和样机电机组成的齿槽转矩实用测试系统,对2种不同结构样机的齿槽转矩进行了实验检测.对于2种实例样机,与传统面装式永磁电机相比,有限元分析计算结果和实验结果表明,正弦极宽调制方法可以使齿槽转矩分别降低30.5%和30.9%,可见永磁体正弦极宽调制方法是一种抑制面装式永磁电机齿槽转矩的有效方法之一.

极宽调制式永磁电机削弱齿槽转矩分析与实验

由于齿槽转矩的存在会使电机产生转矩振荡和噪声,根据齿槽转矩的产生机理,对比现阶段抑制齿槽转矩的几种方法,指出极宽调制式永磁电机在削弱齿槽转矩方面的可行性.通过有限元电磁场分析软件Ansoft对传统表面式永磁电机和极宽调制式永磁电机进行模拟仿真,计算两种结构永磁电机的齿槽转矩,并设计构建一个由角度传感器、永磁电机、扭矩扳手等器件组成的齿槽转矩测试系统,并对两种不同结构样机的齿槽转矩进行实验.实验结果与Ansoft仿真结果具有一致性,证明了极宽调制式电机降低永磁电机齿槽转矩方法的正确性,极宽调制方法也是削弱齿槽转矩的有效方法.

汶川8级地震前的水平引潮力极值调制研究

根据水平引力潮极值条件,通过地震目录资料作极值调制计算,讨论在一定的时间窗内,满足水平引力潮极值条件时所调制的地震活动时空分布。研究这些时空分布特征在震前与2008年5月12日四川汶川8级地震三要素的关联信息。

内置式永磁同步电机的极宽调制低振噪设计

对于整数槽内置式永磁同步电机,槽数阶电磁力是零阶振动的主要来源。为实现电机的低振噪设计,采用极宽调制技术对电机转子进行修型,抑制齿数阶电磁力。首先,推导出72槽12极内置式永磁同步电机激振力的时空分布数学模型,分析72阶电磁力来源。然后,采用极宽调制技术优化72阶电磁力,并确定最终设计方案。最后,建立电机电磁-振动-噪声的多物理场仿真模型,对电机的电磁力、模态特征、振动响应和噪声辐射进行仿真分析。通过对比优化前和优化后电机的零阶振动和噪声,验证所提方法的有效性,为内置式永磁同步电机的低振噪设计提供新的方法。

基于等宽极厚调制的永磁电机优化设计

表贴式永磁同步电机气隙磁密谐波含量高,导致电机空载反电动势正弦度差,影响电机转矩脉动;齿槽转矩是永磁同步到电机固有属性,会使电机在运行过程中产生转矩脉动和噪声;针对以上问题,提出采用分块磁极等宽极厚正弦调制的方法优化永磁同步电机气隙磁密和齿槽转矩。使用有限元进行仿真分析,验证了该方法的正确性,表明该方法能有效抑制永磁同步电机气隙磁密谐波分量,在一定极弧系数范围内对齿槽转矩抑制具有较好的效果,同时在不降低电机平均输出转矩的情况下减小电机转矩脉动。

基于级联H桥变频器的极相调制感应电机驱动系统

高压电机配用高压变频器具有较大的节能性和高效性,已有广泛应用。级联H桥多电平变频器采用模块化设计理念,通过多个相同的低压变换单元级联起来实现高压及大功率的功能,且变频器输出电流谐波较小。极相调制感应电机可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩和转速范围得到扩展。为此介绍一种级联H桥多电平变频器拖动极相调制感应电机变频起动和调速,该电机的定子绕组可配置为9相4极和3相12极。通过仿真验证了级联H桥多电平变频器能够满足极相调制感应电机的变频调速性能和极相调制矢量控制性能,可为新能源发电、船舶推进、工业传动等高压大功率领域提供技术保障。

固态功率放大器栅极与漏极双脉冲调制技术的设计与应用

主要设计应用了一款栅极调制与漏极调制相结合的固态功率放大器双脉冲调制电路。设计的双脉冲调制电路主要解决了固态功率放大器放大管在漏极上电过程中引起的芯片自激干扰问题。主要采用大电流NPN三极管BU407和高速大电流低内阻的P沟道MOS管IRF4905为固态功率放大器设计了漏极脉冲调制控制电路,采用高速功率MOSFET驱动器MC33152为固态功率放大器设计了栅极脉冲调制控制电路,双脉冲调制电路可直接控制固态功率放大器的工作状态,消除单一调制电路引起的自激等问题。

一种适用于交流线路改造成直流的扩展式双极直流输电结构

为提升现有交流输电线路的输送能力,提出了一种将交流线路改造成直流的拓扑结构,即扩展式双极直流输电结构。详细介绍了扩展式双极直流的运行原理以及相关辅助设备在过渡阶段的动作时序。同时,对电流调节控制器的运行范围进行了研究,并指出由全桥子模块级联构成的全桥模块化多电平换流器能够用作电流调节控制器。为使得系统能够稳定运行,给出了12脉动晶闸管换流器和全桥模块化多电平换流器的控制策略,尤其对直流电流调节和电容电压平衡控制进行了分析和设计。通过PSCAD/EMTDC时域仿真,验证了所提出的扩展式双极直流输电系统及其控制策略的可行性和有效性,表明了系统能够在过渡阶段跟随指令变化,同时还具有较好的暂态响应能力。

一种可实现天线极化切换功能的S波段前端组件设计

本文介绍了一种可实现天线极化切换功能的S波段前端组件设计方法。详细阐述了组件收发链路的组成及指标分解,分析了新器件的引入对功率放大器漏极调制电路设计带来的影响并给出解决措施。测试结果验证了文中设计方法的正确性和有效性。