基于Magnet的无刷交流励磁机瞬态特性仿真研究

对于航空交流电源中交流励磁机的旋转电枢式结构,有限元电磁分析的研究较少。文章以此为研究对象,阐述应用M agnet软件建立二维瞬态运动场仿真模型的原理和步骤,并仿真了交流励磁机在空载工况下的磁场空间分布、电磁参数、电路参数,通过实测对比,证明了模型的实用性,该模型可指导该类型电机的结构优化设计和其它工况瞬态特性研究。

交流励磁变速恒频风力发电机的运行控制及建模仿真

探讨了交流励磁变速恒频风力发电系统的运行原理,分析了并网前、后双馈异步风力发电机的运行特点和控制目标,研究了基于定子磁链定向矢量控制技术的发电机并网控制和最大风能追踪控制。采用分开建模、分时仿真的思路,建立了包括并网控制和风能追踪两大模块的交流励磁变速恒频风力发电仿真系统。两个模块包括不同的发电机模型和控制策略,通过分时工作和数据转移的方式完成并网前、后整个过程的系统仿真。完整的仿真研究验证了交流励磁变速恒频风力发电机建模及控制的正确性与有效性。

变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制

根据风力机的特性 ,探讨了追踪、捕获最大风能的方法 ;在分析双馈型异步发电机数学模型和磁场定向矢量变换控制的基础上 ,提出了变速恒频风力发电机的有功、无功功率解耦控制策略 ,详细的仿真研究验证了控制策略的正确性和可行性。

基于平衡电磁技术的钢板裂纹缺陷检测方法

由于裂纹形态的复杂性与分布多样性,为了实现钢板表面不同方向的裂纹缺陷检测,提出一种基于平衡电磁技术的检测方法。通过麦克斯韦方程组建立了U形传感器在钢板表面电磁分布的数学模型,分析了平衡电磁技术的检测机理,利用钢板表面存在裂纹缺陷产生的磁场与涡流畸变建立了U形传感器接收线圈与感应电压的关系,采用有限元方法计算分析钢板表面有无裂纹时的磁场与涡流分布情况,实验验证了平衡电磁技术利用单一传感器结构检测钢板表面横纵裂纹的能力。结果表明,在交流励磁条件下U形传感器利用平衡电磁技术能够对钢板表面横纵向裂纹进行有效检测,通过信号特征能够有效区分裂纹类型,实验结果与理论分析具有良好的一致性,对进一步实现多方向裂纹缺陷检测工程应用提供了理论依据与基础。

基于平波电抗器模型的交直流混合激励条件下硅钢叠片磁性能的模拟与验证

基于一种外叠片框式平波电抗器模型,研究了交直流混合激励条件下硅钢叠片结构的三维瞬态电磁分析方法,考察了叠片框中的局部磁通密度与线圈表面的法向漏磁。提出了一种适合于工程应用的交直流混合激励条件下叠片框的非均匀磁损耗的简化计算方法,该方法通过为划分的各个子区域赋予相应工况的损耗曲线来考虑叠片框中偏磁磁场分布不均匀导致的局部损耗差异。通过对比磁场以及损耗的计算结果与实验结果,证明了磁场分析方法与所提出的损耗计算方法的有效性。

磁场定向交流励磁电机调速调功系统研究

磁场定向交流励磁电机通过调节励磁电流的幅值、相位和频率，达到有功、无功独立调节及变速的目的。本文叙述了该控制方案的原理和方法，并采用ＩＢＭ－ＰＣ机及８０９８单片机构成的主从式数字化交－交变频励磁系统进行了实验研究。实验结果证实了此方案的优越性和可行性。

恒定磁场下水中交流电弧放电的特性

为了测量磁偏弧的电压、电流、电子密度及电子温度等参数的特性,搭建了电压电流测量系统,采用不锈钢棒状电极,在其间隙处加以磁感应强度为0、45和100mT的横向磁场,将电压升至约1500V,使电极间形成磁偏弧,测量不同条件下磁偏弧的电压和电流,同时采用光谱法对磁偏弧的光信号进行测量。结果表明:随着横向磁场的增大,电弧电压和电流增加,并在过零点处波形畸变;在光谱扫描特性中,电子激发温度和密度随着外加磁感应强度的增加而减少。以上研究结果为进一步研究水中电弧特性提供了参考。

基于磁场定向控制的火炮交流伺服系统

基于磁场定向控制的火炮随动全数字交流伺服系统,通过永磁同步电动机定子三相电流中的励磁分量和转矩分量解耦,将交流电机等效为直流电机进行控制。系统硬件采用交直交电压型变频电路,主电路由整流电路、滤波电路及智能功率模块IPM逆变电路构成。系统控制以DSP芯片TMS320F2812为核心,构成全数字矢量控制系统。系统软件由控制主程序和PWM中断服务子程序组成:主程序完成DSP的初始化、参数设定、过压、过流保护等功能;PWM中断服务子程序完成电流采样,转速计算,矢量变换和PWM输出等功能。

基于DSP的自行火炮数字交流随动系统设计

介绍了1种以自行火炮随动系统为背景,以永磁同步电机为执行元件的数字交流伺服系统的总体设计方案。该系统以矢量控制为理论基础,采用基于转子磁场定向的控制策略,选用DSP芯片TMS320F2812为控制核心构成全数字矢量控制伺服系统。针对随动系统工作电流大的特点,采用MOSFET器件构成功率逆变电路,实现大电流控制。仿真试验表明,系统具有较好的动态性能。

混合励磁同步发电机交流励磁的矢量控制

提出了一种并列结构混合励磁同步发电机,并对提出的交流励磁矢量控制策略进行了研究。首先,在混合励磁同步发电机的结构和工作原理的基础上,建立了数学模型,提出了一种利用电压空间矢量将交流励磁磁场定向于d轴的控制策略。然后,在MATLAB/Simulink环境下搭建了混合励磁发电机及励磁控制系统的仿真模型并进行了仿真研究。理论分析与仿真结果均表明,所提出的控制策略能够用最小的电励磁电动势得到最佳电压调整量,实现发电机输出电压稳定,并且输出电压的调节取决于励磁电压的q轴分量。仿真结果也表明该交流励磁控制系统具有良好的动态和稳态性能,负载变化时,发电机能够输出恒定的电压。

灰色预测控制方案在磁场定向控制的异步电机调速系统中的应用

针对传统交流调速系统存在结构复杂及系统性能受不确定性影响严重等缺点,采用磁场定向控制的交流调速系统可以获得与直流调速系统相媲美的静动态特性.将灰色系统理论应用于交流调速系统,应用灰色预测控制进一步改善了磁场定向控制的异步电机调速系统的控制性能.经过仿真实验表明,灰色预测控制能明显改善交流调速系统的控制性能.从而为交流调速系统的应用提供了更广阔的前景.

交流电机磁场定向矢量控制调速原理教学实践

交流电机磁场定向矢量控制变频调速原理是电气自动化专业高年级及研究生学习的一个难点。基于同步旋转dq坐标系研究了异步电动机数学模型和矢量控制调速原理,Matlab仿真异步电动机转子磁场定向矢量控制调速实验结果表明实现了模拟直流电动机磁链电流和转矩电流的解耦控制,达到了高性能调速,从而直观生动地引导学生深刻理解交流电机矢量控制变频调速原理,提高了教学质量。

基于定子磁场定向及矢量控制算法的交流励磁无刷双馈传动系统

介绍了交流励磁工频感应电机的结构并对其矢量控制系统,循环变流器、交流励磁工频感应电机进行了仿真研究,得到了理论分析的结果;根据实验结果,分析了其动、静态品质,得出其性能可以达到与直流电机控制系统相当的结论。在国内首次研制成功诖类电机矢量控制系统样机,为交流励磁工频感应电机进一步广泛应用于风力、水力变速恒频发电等领域,奠定了一定的理论和实践基础。

高频交流强磁场激励源的研制

励磁线圈中的磁场强度与流过线圈的电流大小成正比,要想获得较强磁场,就需要在线圈中激励产生大电流。励磁线圈呈感性,其感抗与频率成正比,使得在高频情况下激励获得大电流非常困难。本文在研究励磁线圈高频电路模型的基础上,研制出能够获得激励励磁线圈高频交流强磁场的电源系统。该电源系统的激励源由直流电源、高频逆变电路、阻抗匹配电路等几部分组成。直流电源为系统工作提供能量;高频逆变电路基于全桥逆变结构,将直流电源的输出逆变为高频交流电源;阻抗匹配电路利用谐振的原理降低线圈在高频情况下的阻抗,并利用高频变压器实现阻抗变换,以达到高频情况下驱动线圈的目的。试验结果表明,该激励源可在频率500kHz情况下,获得峰峰值最高达0.018T的较强的交流磁场。

一种基于行波磁场的电磁搅拌器实现方案

提出了一种基于行波磁场的电磁搅拌器及其具体的实现方案。首先介绍了基于行波磁场的电磁搅拌基本原理及其优点;随后讨论了电磁搅拌线圈的设计和电气控制柜的具体实现,并提出了一些关键电路的设计方案;最后给出实验结果和应用介绍。实际工业应用证明,该方案能有效地实现功能,并带来了较大的经济效益。

交流励磁变速恒频风力发电机空载并网研究

随着风电机组单机容量的不断增大,发电机并网时的电流冲击已不能忽视,必须对并网控制技术进行深入研究。此处探讨了交流励磁变速恒频(AC-excited Variable-speed Constant-frequency,简称AEVSCF)风力发电系统的运行原理,研究了AEVSCF风力发电机与电网间的连接特性,即可通过励磁控制调节发电机输出以满足并网条件。建立了双馈异步发电机(DFIG)在d,q坐标系下的数学模型,并采用定子磁链定向方式,推导了DFIG空载并网控制策略。最后通过并网控制实验验证了AEVSCF风力发电机建模及控制的正确性与有效性。

基于DSP的磁场定向控制策略

介绍了数字信号处理器TMS320F240在异步电动机磁场定向控制中的应用,详细说明了各个控制模块的具 体实现形式。

交流永磁同步电机的PCI总线计算机控制及组态仿真

针对交流永磁同步电机具有控制算法复杂、控制参数较多等特点,提出采用计算机为控制系统核心、采用高速PCI总线数据卡为通讯媒介构建交流永磁同步电机控制系统方案。给出交流永磁同步电机控制系统结构组成及其主要硬件装置。阐述交流永磁同步电机的磁场定向控制策略及其实现步骤。使用组态软件设计交流永磁同步电机控制系统的组态画面,生动直观地显示交流永磁同步电机控制系统的控制全过程。

交流励磁发电机系统的动态性能分析

本文建立了非理想交流励磁发电机的数学模型。采用多回路的分析方法 ,对建立在相坐标下的交流励磁发电机的动态性能进行了分析。采用定子磁场定向的控制方法 ,实现了有功、无功的解耦控制。

交流励磁混合励磁电机的调磁稳压控制策略研究

交流励磁混合励磁同步发电机(hybrid excitation synchronous generator,HESG)的励磁绕组和转子分别采用交流励磁和交替极结构,实现了永磁磁通和电励磁磁通并联,降低了由电励磁磁通导致的永磁体不可逆退磁风险。由于混合励磁电机引入励磁绕组,其控制系统具有强耦合、多维度、多变量等特点,控制难度较大。该文研究交流励磁HESG负载和转速变化时稳压控制策略,首先建立电机数学模型,其次推导基于励磁绕组磁场定向控制时输出电压与励磁绕组电流的关系,分析交流励磁HESG不同运行状态下的稳压原理,并据此提出稳压控制策略。最后搭建发电实验平台,验证数学模型的准确性和控制策略的有效性。