集成绕组结构短行程直流平面电机

提出集成绕组结构短行程直流平面电机(integrated winding structure short-stroke DC planar motor,IWSDCPM)。该结构新颖的平面电机基于洛伦兹力原理运行,具有结构简单、定位精度高、推力波动小、响应速度快等特点。与永磁同步平面电机相比较,更适合应用在高精密平面定位场合。介绍电机结构并阐述三自由度驱动原理,利用磁荷模型和镜像法对气隙磁场进行解析,获得电磁推力解析表达式,通过有限元仿真对电机推力和偏转转矩进行计算,制作一台样机并进行静态推力实验。仿真结果和实验结果均与理论计算相符,验证了理论分析的有效性。

集成绕组结构短行程直流平面电机的电磁设计

高精密平面电机具有系统结构简单、平面直驱、高分辨率、高频响等特点,近年来受到学术界和相关领域的广泛关注。然而,到目前为止,针对高精密平面电机系统性设计方法的相关研究很少。该文对集成绕组结构短行程直流平面电机(integrated winding structure short-stroke DC planarmotor,IWSDCPM)进行研究,介绍了IWSDCPM的结构形式、运行原理和特点。推导出IWSDCPM的主要尺寸的关系式,明确了电机的主要尺寸,对永磁体和线圈的设计分别进行了研究,并以推力最大为设计目标进行参数优化。针对其特殊的结构形式和应用场合,提出该类平面电机的通用设计方法。根据所提出的设计方法,加工制作了一台样机,并进行了相关实验测试。实验结果与设计指标基本吻合,验证了设计方法的有效性。

无轴承电机并联式集成绕组设计准则与快速分相方法

针对无轴承电机采用的传统双绕组结构设计复杂、铜损耗大、功率密度低的问题,提出一种基于槽号相位图法的并联式集成绕组快速设计方法,这一绕组结构能有效提升定子槽利用率,显著降低绕组端部长度,提高无轴承电机的工作效率。通过分析并联式集成绕组的结构特点,得出流经各线圈的电流情况并结合无轴承电机的特点推导该类绕组的设计与优化准则。对比基于槽矢量星形图法的绕组分相过程,说明了改用槽号相位图法的优势,这一方法显著简化了设计步骤,并能与程序自动设计结合快速实现绕组分相。搭建一台21000 r/min的表贴式高速无轴承永磁薄片电机的有限元仿真模型并进行仿真分析,通过对电机的电磁转矩、主动悬浮力及可控特性、被动悬浮力的分析,证明采用并联式集成绕组的无轴承电机兼具良好的电磁性能与悬浮能力。

集成滤波电抗绕组变压器数学模型

集成滤波电抗绕组利用特殊的绕组排布设计方式,将滤波装置的空心电抗器集成于变压器绕组,目的在于精简装备个数,减小装备占地面积,在舰船供电系统、城市预装式变电站等谐波含量高,电气装备占地面积有限的场合具有广泛的应用前景。集成滤波电抗绕组作为变压器中的特殊结构绕组与其他正常供电绕组共同构成统一的绕组结构。本文给出了集成滤波电抗绕组变压器的基波电路模型与谐波电路模型,并基于多绕组变压器自感与互感的电压方程,推导各绕组基波电流与谐波电流计算公式;通过基波电流与谐波电流相加得到集成滤波电抗绕组变压器的数学模型。以某300k VA集成滤波电抗绕组舰船整流变压器样机及滤波系统为实验对象,通过对比变压器数学模型计算数据与实测数据,验证了本文数学模型的正确性。

功率单向传输的多绕组共铁芯磁集成高频隔离变换器

针对三相高频隔离中高压变频器如何高效率、高功率密度地实现高频隔离DC-DC变换环节,讨论了一种多绕组共铁芯磁集成高频隔离功率单向传输的DC-DC变换器拓扑。该变换器由多绕组共铁芯磁集成变压器、多个全控H桥逆变器和二极管桥整流器构成,可实现负载不平衡时输出直流电压稳定平衡。在分析该变换器的拓扑结构及其功率特性的基础上给出了更加简单的控制策略。仿真和实验结果验证了所给拓扑和控制策略的正确性。

集成式绕组温度控制器热模拟检验方法研究与实现

绕组温度控制器热模拟检验是试验室绕组温度控制器校验中的重要环节。为了改善校验方法,在分析了目前试验室进行热模拟量叠加时的复杂接线后,通过初步设计,研究新型检验方法。与传统校检验方法相比,该新型检验方法能够有效保证回路的安全性,通过仿真验证了其检验时的优越性,实验证明了其可行性。

电动汽车800V高压架构设计及车桩匹配

面对新能源汽车发展中的充电焦虑问题,宽禁带半导体的技术应用,加快了高压快充桩布局和800V电动汽车的开发,有效提高了电动汽车的补能效率。文章围绕电动汽车800V高压架构设计及车桩匹配问题进行论述,从直流快充桩电压现状及标准规划表明直流桩高压化发展趋势,比较不同补能方式,给出电动汽车800V高压平台方案的选型依据,然后对800V架构设计方案进行详细分析,对电机绕组集成升压电路和电池串并联控制策略热点问题重点介绍,为开发800V高压架构提供一定的方案指导。