复合翼无人机高效发电系统的设计

为提升复合翼无人机的机动作战能力和扩大侦察范围,提出针对50 kg级复合翼无人机6 kW发电系统的设计方案,选型电气系统拓扑结构,实现电机起发一体;利用电机电磁理论计算确定永磁同步发电机的电枢设计参数,研究发动机的性能特性,结合电磁场计算模型和有限元仿真确定绕组形式,使发电机输出额定电功与发动机峰值工况转速匹配。发电机样机经地面台架测试,可实现起动发电一体,并可持续输出6 k W以上的额定电功率。发电系统为复合翼无人机建立了高效的能量流动关系,其能量密度高于锂聚合物电池15.4%,具有较好的机电匹配效果。

永磁发电机在离网型风电系统中运行特性的测试分析

通过实验分析法,针对某400W风力发电的永磁同步发电机运行特性进行了测试和分析。为了能准确、有效地对发电机的特性参数进行综合测试,搭建了"发电机特性综合测试系统"平台,系统采取VVVF交交变频器自动控制的三相异步电动机直接驱动发电机的运转方式,并配备专业化的EDA9033G数据采集器和JW-1型扭矩仪,实现了对发电机电压、电流、频率、功率、转速、转矩等参数的实时监测、显示、存储等功能。依据实验所得数据,拟合了发电机空载特性、输出特性、效率特性、外特性及转矩特性曲线。通过分析各曲线,对该永磁同步发电机的性能做出了评价,并以提高离网型风电机组的风能捕获效率为依据,提出了永磁发电机应具有的最佳性能。

轨道交通车辆永磁同步牵引系统断电区穿越控制策略

永磁同步牵引传动系统是轨道交通车辆稳定运行的重要组成部分,由于车辆经过断电区时,供电系统会出现短暂失电而引起母线电压突变,对牵引系统造成电流冲击以及LC振荡,甚至触发系统发生重大故障,影响系统运行。为使车辆能够平稳穿越断电区,该文通过建立轨道车辆永磁同步牵引系统穿越断电区的等效电路,推导出系统进入断电区前后的数学模型,并在此基础上提出一种通过整流发电稳定母线电压穿越断电区的控制策略,避免关闭牵引系统和断开主接触器,同时降低驶离断电区时母线电压突变,从而减小牵引系统的冲击及振荡。仿真和试验结果验证了所提控制策略的有效性和可行性。

基于模型开发方法的电动汽车永磁同步电机矢量控制算法研究与应用

针对目前电动汽车驱动电机控制软件的开发复杂、周期长等问题,采用基于模型的电机控制算法,对永磁同步电机矢量控制算法进行了研究。通过MATLAB/Simulink/Rtw实时仿真环境设计永磁同步电机矢量控制算法,并实现代码的自动生成与优化。针对电动汽车的起动、加速两种常见工况,完成了模型仿真试验。在电动汽车驱动电机及测功机系统测试平台上模拟这两种行驶工况,实现电机在中、低速环境下的稳定运行,验证FOC算法良好的调速性能,降低了电动汽车驱动电机控制软件的开发难度,缩短了产品的开发周期。

混合动力汽车用起动发电一体化永磁同步电机控制系统设计与仿真

为实现混合动力汽车用起动发电一体化(Integrated Starter and Generator,ISG)永磁同步电机控制系统的优化设计与精确的仿真分析,提高ISG永磁同步电机控制系统的快速开发能力,提出了一种ISG永磁同步电机控制系统设计新方法。该方法基于定子电流最优控制策略建立控制系统模型,结合有限元法计算的ISG永磁同步电机饱和电感参数特性和功率器件特性,在Simplorer系统仿真平台上开展ISG永磁同步电机及其控制系统设计与仿真。样机的仿真结果与试验结果比较吻合,验证了该设计方法的可信性,并实现了ISG永磁同步电机控制系统的快速开发。

增程式电动汽车永磁同步发电机设计与改进

介绍和分析了城市应用紧凑型增程式电动汽车的运行工况,并讨论了增程器专用发电机的设计要求。基于其特性要求定义了增程器的需求功率,并对增程器专用发电机进行了合理优化,分别从改善振动和噪声、减重、减小齿槽转矩以及改善漏磁方面考虑,改进后的永磁同步发电机性能得到进一步的提升,为紧凑型车用增程器永磁同步电机的设计研发提供了参考。

常导型高速磁悬浮列车中悬浮电磁铁的程序化优化设计

常导型高速磁悬浮列车中的悬浮电磁铁同时承担着悬浮、推进、发电等多项任务,其几何参数直接影响到列车电磁系统的性能。在对悬浮电磁铁进行优化设计时,需要综合考虑直线同步电机和直线发电机这2个子系统的性能。为此引入全局化的目标函数对系统的总体性能进行控制,并以有限元分析和计算作为基础,采用程序化优化设计方法对悬浮电磁铁的几何参数进行自动调整,经过多次迭代计算可得到优化设计的结果。

直驱永磁同步风力发电机在运动车辆中的应用

利用车辆在运动中产生的空气气流来推动直驱发电机发电。根据不同车辆的构造设计出相适应的空气导流装置。该装置能将气流压缩,并形成一定压力,通过导流装置导向风动机并带动直驱发电机实现发电。由于车辆的运动是变速的,所以利用气流发出的电压不稳定。根据这一因素设计相适应的控制电路来稳定发电机的输出电压。所发出的电能可作为车辆储备电源使用。这一技术可使不利车辆运动的空气阻力变为有用的风力发电的气流动力。

基于多领域仿真的混合动力汽车用启动发电一体化永磁同步电机设计

根据车用电机的现代设计理念、步骤和具体原则,设计了混合动力汽车用启动发电一体化永磁同步电机,在满足各项性能指标要求的基础上,详细分析了电机结构和多物理场,并利用仿真系统提高其精确性,从而为电机设计水平和质量提供了重要保障。

基于广义预测控制的永磁同步电机单环鲁棒控制

为改进无人水下航行器(UUV)用永磁同步电机(PMSM)控制系统的动态性能和鲁棒性,简化控制系统结构,提出了一种基于广义预测控制的PMSM单环控制策略。该方法基于连续时间的PMSM模型,通过优化新型目标函数的非线性广义预测控制策略,设计了PMSM转速-电流单环控制器。同时采用电流约束策略,避免了电流过大对电机和逆变控制器造成的损害。该控制器控制结构简单,只需调节预测时域即可实现PMSM强鲁棒控制,工程上易于实现。仿真实验结果表明,所研究控制策略能有效抑制外部扰动和内部参数摄动的影响,实现了UUV用PMSM控制系统的快速动态响应和强鲁棒性。