基于ANSYS的电动汽车用永磁同步电机设计与优化

为了提升电动汽车输出扭矩的平稳性,提出了基于ANSYS优化永磁同步电机转子结构的方法。根据某车型的动力性需求,利用Motor-CAD软件对车用永磁同步电机结构参数进行设计与建模。以永磁体宽度、极弧角度、定子辅助槽深为优化参数,以转矩脉动、反电动势畸变率为优化目标进行多目标优化试验。通过参数化分析,确定最优的一组结构参数。优化结果表明:较初始电机,转矩脉动降低20.3%,反电动势畸变率降低52.5%。

自适应补偿器永磁同步电机积分型连续滑模控制

考虑参数不确定、齿槽转矩、谐波反电动势及电压源逆变器非线性畸变等非理想因素,为提高永磁同步电机驱动系统对参数不确定及非线性扰动下的鲁棒性、高动态特性,提出一种带自适应扰动补测器的积分型连续滑模控制策略。连续滑模控制器无抖振且保证了闭环系统在参数不确定和扰动下的有界。滑模面上的自适应扰动补偿器一方面降低了滑模控制器增益,另一方面保证了系统渐进收敛。最后,通过仿真分析验证了所提控制策略的有效性和优越性。

用于流致振动发电的直线电机设计及优化

利用流致振动原理开发新能源的思路在风力发电、波浪能发电等领域得到广泛的关注。考虑到结构发生流致振动时自身作直线运动的特点,设计一个圆筒形直线发电机来完成流致振动能量转换过程,借助电磁场仿真软件Maxwell对所设计的圆筒形永磁直线发电机进行优化。首先分析永磁体结构和定子齿部对发电机空载感应电动势的影响,得到永磁体和齿部的最优结构。其次,提出一种L形辅助齿结构来减小定位力,结合Taguchi方法,得到定位力最小的辅助齿尺寸。计算结果表明,与优化前相比,空载感应电动势幅值提升了63%,畸变率降至5%,定位力下降了58%,更适合运用在流致振动发电领域。

Y_0联接整流电路的二次波形图解法分析

汽车发电机Y0联接的整流电路是一种特殊的整流电路,仅用一次波形图解法不能分析其工作原理、求得其输出电压波形图,提出了分析该电路的新方法——二次波形图解法,即第一次用波形图解法求出Y联接的整流电路中性点电压和输出电压2个波形图,再根据这2个波形图又一次使用波形图解法来分析Y0联接整流电路的工作原理,求出其输出电压波形图和表达式.

初级横向偏移时帽型次级直线感应电机特性分析

帽型次级直线感应电机被广泛应用于城轨交通系统中.当列车经过弯道时,帽型直线电机的初、次级之间会发生横向偏移,次级板涡流和气隙磁密的横向分布将会发生畸变,导致初级所受的侧向力不再为零.针对帽型直线电机横向偏移的特殊工况,研究了其电磁特性和力特性.首先,给出了帽型直线电机初级推力、法向力和侧向力的有限元求解公式.其次,通过建立帽型直线电机3-D有限元模型,分析了电机在不同偏移量下次级板涡流和气隙磁密的分布,计算了磁密横向分布的畸变率.最后,得到了不同偏移量下三维力随转差频率的变化曲线,对比了平板型电机和帽型次级直线电机的力学特性.研究结果表明,初级横向偏移时帽型直线电机能够提供更大的牵引力和法向吸引力及更小的侧向排斥力,提升电机的效率,增加车辆的稳定性.

汽车发电机电动势3次谐波分量的估算

分析了Y联接和Y0联接整流电路在畸变电动势作用时的中性点电压,给出了畸变电动势3次谐波分量的估算方法,并估算了Y0联接汽车交流发电机在中性点二极管导通时电动势中3次谐波分量的大小.

Y联接汽车发电机中性点电压及其波形图分析

分析了Y联接整流电路在三相正弦电动势和畸变电动势作用时的中性点电压表达式及其波形图,得出了畸变电动势作用时中性点电压等于正弦电动势作用时的中性点电压与三次谐波电动势之和。

模块化多电平换流器稳态功率运行范围的确定方法

为了确定模块化多电平换流器(MMC)的稳态运行范围,首先研究了MMC额定运行点的确定方法,介绍了换流变压器阀侧额定电压的选取过程。在此基础上,通过相量图分析的方法,建立了换流器P-Q图与电气相量图间的映射关系,直观地揭示了各个电气量的大小与MMC稳态功率运行范围的关系。分析了内部电动势幅值和相角的可行范围,指出内部电动势的幅值大小是限制MMC无功功率输出大小的主要因素。最后通过一个算例说明了MMC稳态功率运行范围的确定与校验过程。

500kV主变差动保护TA问题分析及改进

差动保护"抗饱和"软件抓住1/5周波内TA(电流互感器)线性传变完成程序鉴别,这对采用高漏磁TPY级TA的主变差动保护防误动无疑上了一道"双保险"。但500 k V重合闸扰动下的无剩磁限制5P25级TA很难提供出大于1/5周波的线性传变,极易造成500 k V主变差动保护鉴别区内外故障出错而引发误动。分析了秦山核电厂4台主变差动保护所用20个5P级TA存在的问题,依据相关规范进行计算校核,优化调整TA特征参数,拓宽瞬态下TA线性传变时限,满足"抗饱和"软件鉴别区内外故障的判别条件。

计算感应电动势的关键

法拉第电磁感应定律既是电磁感应部分教学的重点也是难点。虽然定律及公式并不复杂,但应用它解题时,学生经常会出错。问题出在对定律理解不透彻和对磁通量的变化搞不清。过去的物理教学中,主要讨论了磁通量随时间的均匀变化的情况。文章谈谈如何教学设计,掌握计算感应电动势关键,帮助学生理解电磁感应定律。