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Design and Initial Testing of An Integrated Switched Reluctance Starter/Generator System for Unmanned Aerial Vehicle 被引量:1
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作者 Erxin Zhao Shoujun Song +3 位作者 Zhen Ma Xueping Zhang Le Ning Yang Liu 《CES Transactions on Electrical Machines and Systems》 2018年第4期377-383,共7页
According to specific performance requirements,an integrated switched reluctance starter/generator system,which can start the engine and supply electrical energy to the loads,is designed and manufactured for the unman... According to specific performance requirements,an integrated switched reluctance starter/generator system,which can start the engine and supply electrical energy to the loads,is designed and manufactured for the unmanned aerial vehicle.Considering the required starting torque and speed range,the geometrical dimensions of the switched reluctance machine are calculated based on the output equation and further optimized with finite element analysis,and the flux-linkage,inductance and static torque characteristics are illustrated.To verify the performances of the designed system,detailed simulation with the model considering piston engine and experiment using the test bench are carried out. 展开更多
关键词 integrated starter/generator system switched reluctance machine(SRM) unmanned aerial vehicle(UAV)
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Research on Iron Loss of Switched Reluctance Starter/Generator for Energy Storage
2
作者 Hao Chen Xing Wang +8 位作者 Yongqiang Liu Vuong Dang Quoc Wenju Yan Muhammad Saqib Antonino Musolino Guanjun Wang Yong Qi Ali Asghar Memon Alexandros G.Paspatis 《Protection and Control of Modern Power Systems》 SCIE EI 2024年第4期147-159,共13页
In order to better realize the energy recovery and storage of hybrid EVs(HEVs),a switched reluctance starter/generator(SRS/G)with both starting and power generation functions is investigated in this paper.First,the ir... In order to better realize the energy recovery and storage of hybrid EVs(HEVs),a switched reluctance starter/generator(SRS/G)with both starting and power generation functions is investigated in this paper.First,the iron loss of SRS/G is mainly studied to reduce the motor loss and improve the power generation efficiency.Then,the energy storage of hybrid EVs can be effectively improved.Secondly,a magnetic flux density(MFD)waveforms solution method is proposed to solve the difficulty in calculating the iron loss of the SRS/G.Compared with the commonly used finite element method,the proposed solution method has the advantages of simple,fast and small computational amount.Meanwhile,considering the different operating conditions of SRS/G,the iron loss models for both the time-domain and frequency-domain are established.In addition,the calculation formula of the variable coefficient Bertotti three-term loss separation is improved.As the hysteresis loss coefficient,the Steinmetz coefficient and the stray loss coefficient are respectively fitted by the Fourier fitting method.This method is also applied to solve the iron loss of SRS/G.Finally,through an experimental verification,it is indicated that the development of proposed method has high accuracy. 展开更多
关键词 switched reluctance starter/generator energy storage iron loss finite element method magnetic flux density(MFD)
原文传递
开关磁阻组合起动机/发电机设计及试验 被引量:19
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作者 李声晋 卢刚 +1 位作者 马瑞卿 励庆孚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期10-14,共5页
开关磁阻发电机是一种与传统发电机有本质差异的新颖无刷直流发电机。针对磁阻电机、功率变换器和控制器彼此强耦合且气隙磁场剧烈往复变化、相绕组集励磁储能与续流发电双重功能等特征,提出了融电磁结构参数预估、相磁链空间数值分析... 开关磁阻发电机是一种与传统发电机有本质差异的新颖无刷直流发电机。针对磁阻电机、功率变换器和控制器彼此强耦合且气隙磁场剧烈往复变化、相绕组集励磁储能与续流发电双重功能等特征,提出了融电磁结构参数预估、相磁链空间数值分析及稳、动态性能仿真于一体的集成CAD方法,研制了4kW开关磁阻组合起动机/发电机并按照飞机供电标准进行稳态品质试验、突加突卸载及变速瞬态特性试验、组合起动/发电试验和容错发电试验。 展开更多
关键词 开关磁阻 组合起动机 发电机 磁链空间 飞机
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起发一体机发电模式的弱磁电压控制策略 被引量:5
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作者 罗德荣 张洪彬 +1 位作者 蔡亚辉 李亚雄 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2291-2296,共6页
针对起动/发电一体机的发电模式,提出了一种内置式永磁同步发电机(interior permanent magnet synchronous generator,IPMSG)的弱磁控制方法。对比单位功率因数控制策略,分析了发电机弱磁控制的原理;在矢量控制数学模型的基础上,分析了... 针对起动/发电一体机的发电模式,提出了一种内置式永磁同步发电机(interior permanent magnet synchronous generator,IPMSG)的弱磁控制方法。对比单位功率因数控制策略,分析了发电机弱磁控制的原理;在矢量控制数学模型的基础上,分析了弱磁电压控制的可行性,给出了发电机d轴弱磁电压矢量控制策略的实现方法。对IPMSG在弱磁控制和单位功率因数控制下的运行情况进行了仿真和实验验证,结果验证了所提策略的有效性。 展开更多
关键词 弱磁控制 内置式永磁同步发电机 起动/发电一体机 矢量控制
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双凸极起动/发电机系统一体化设计与实现 被引量:24
5
作者 任海英 周波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第24期153-158,共6页
起动/发电技术是当今航空电气技术发展的重要方向,基于DSP控制的电励磁双凸极起动/发电机系统具有良好的应用前景。分析了电机结构与起动/发电一体化工作原理。为了使系统的体积、重量减少,使控制电路简化,该文对主功率变换器、励磁功... 起动/发电技术是当今航空电气技术发展的重要方向,基于DSP控制的电励磁双凸极起动/发电机系统具有良好的应用前景。分析了电机结构与起动/发电一体化工作原理。为了使系统的体积、重量减少,使控制电路简化,该文对主功率变换器、励磁功率电路和硬软件控制电路进行了一体化设计,并以DSP芯片为基础,实现了起动、起动/发电切换与发电工作的全数字控制。实验验证了起动/发电一体化设计方案的可行性,表明电励磁双凸极起动/发电机系统能可靠起动,起动/发电切换控制简单,发电电压稳定且可实现故障发电。 展开更多
关键词 电励磁双凸极起动/发电机 一体化设计 全数字控制 起动/发电切换
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基于自抗扰控制的开关磁阻电机转速闭环性能 被引量:22
6
作者 昝小舒 陈昊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期17-25,共9页
基于开关磁阻起动/发电助力控制系统的研究背景,根据该系统具有严重非线性,转速给定多变、负载扰动大、参数变化多的特点,利用自抗扰控制原理设计了开关磁阻电机转速闭环控制系统。采用Matlab仿真软件,建立了该系统的仿真模型,并进行了... 基于开关磁阻起动/发电助力控制系统的研究背景,根据该系统具有严重非线性,转速给定多变、负载扰动大、参数变化多的特点,利用自抗扰控制原理设计了开关磁阻电机转速闭环控制系统。采用Matlab仿真软件,建立了该系统的仿真模型,并进行了控制策略设计和参数估算。由仿真结果可知,该系统对外部负载扰动和内部模型参数的变化具有较强鲁棒性能,比传统的PID控制系统动静态性能更优。最后在开关磁阻起动/发电样机平台进行的样机试验表明,自抗扰控制可以实现样机的快速、无超调起动,负载扰动时转速变化小、恢复时间短、转速跟踪快。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转速闭环 集成起动/发电 自抗扰控制 助力系统
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多/全电飞机用高速开关磁阻起动/发电机优化控制(英文) 被引量:10
7
作者 宋受俊 刘卫国 Uwe Schaefer 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期44-52,共9页
介绍了开关磁阻起动/发电(SRS/G)系统的应用背景,对系统的性能要求进行了描述,并给出了一台30kW开关磁阻电机(SRM)的定、转子叠片结构及尺寸。基于以上工作,对SRM的优化控制方法进行了研究:在起动阶段,SRM运行在电动状态,以平均转矩最... 介绍了开关磁阻起动/发电(SRS/G)系统的应用背景,对系统的性能要求进行了描述,并给出了一台30kW开关磁阻电机(SRM)的定、转子叠片结构及尺寸。基于以上工作,对SRM的优化控制方法进行了研究:在起动阶段,SRM运行在电动状态,以平均转矩最大化作为优化目标,对包括解析、数值及浮角在内的三种优化控制方法进行了深入的研究,并对它们的优化结果进行了详细的比较及分析;在发电阶段,SRM运行在发电状态,以特定输出功率下的系统效率最大化作为优化目标,得到了使主功率损耗最小的优化励磁角。 展开更多
关键词 多/全电飞机(M/A EA) 集成起动/发电机(IS/G) 开关磁阻电机(SRM) 优化励磁 平均转矩 效率最大化
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基于自抗扰的航空开关磁阻转速转矩控制方法 被引量:4
8
作者 刘勇智 戴聪 王程 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期113-120,共8页
针对航空开关磁阻起动/发电系统所具有的严重非线性、转速给定多变、负载扰动大、参数变化复杂等问题,将具有高抗干扰能力的自抗扰控制器引入开关磁阻电机控制系统,设计了开关磁阻转速转矩控制系统。将非线性模型的不确定性以及负载的... 针对航空开关磁阻起动/发电系统所具有的严重非线性、转速给定多变、负载扰动大、参数变化复杂等问题,将具有高抗干扰能力的自抗扰控制器引入开关磁阻电机控制系统,设计了开关磁阻转速转矩控制系统。将非线性模型的不确定性以及负载的突变作为干扰,对其进行状态观测与前馈补偿。仿真结果表明,该系统对负载突变和电动机内部参数摄动等扰动均具有较强鲁棒性和适应性,动静态性能比传统的PID控制系统更强。最后在开关磁阻起动/发电样机平台进行对自抗扰控制下的起动和转速跟随进行了样机试验,结果表明,自抗扰控制可以实现样机的快速、无超调起动,转速快速跟踪和稳态平稳运行。 展开更多
关键词 航空起动/发电系统 开关磁阻 自抗扰控制 非线性模型
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12/10极开关磁阻电机在混合动力汽车中的应用 被引量:1
9
作者 郑棐 赵德安 +1 位作者 铁起 吴爱华 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2007年第8期80-82,共3页
分析了12/10极开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)的基本工作原理,根据混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,简称HEV)中起动/发电集成一体化I(ntegrated Starter and Generator,简称ISG)系统的功能要求,提出了起动、助... 分析了12/10极开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)的基本工作原理,根据混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,简称HEV)中起动/发电集成一体化I(ntegrated Starter and Generator,简称ISG)系统的功能要求,提出了起动、助力和发电状态下的控制策略。在ISG系统的实验平台上进行了实验,验证了控制策略,给出了试验结果。 展开更多
关键词 开关 磁阻电机 混合动力汽车 起动/发电集成一体化
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磁通开关型汽车起动发电一体机的设计与分析 被引量:1
10
作者 樊登柱 郝静 +1 位作者 吴朝阳 董应超 《微电机》 2015年第7期85-89,共5页
在汽车工业向着节能、环保的方向发展的背景下,分析了传统汽车起动机的不足和国内外起动发电一体化技术的研究现状;然后提出并介绍了新型的磁通开关型ISG的拓扑结构和运行原理,以7.5 k W起动发电一体机的设计为例给出了一种磁通开关型IS... 在汽车工业向着节能、环保的方向发展的背景下,分析了传统汽车起动机的不足和国内外起动发电一体化技术的研究现状;然后提出并介绍了新型的磁通开关型ISG的拓扑结构和运行原理,以7.5 k W起动发电一体机的设计为例给出了一种磁通开关型ISG的理论计算设计方法,并利用Ansoft Maxwell对所设计的ISG参数进行了电磁场有限元分析,验证了这种设计方法的可行性;为其他学者设计磁通开关型ISG提供了参考,在今后的研究中,可采用文中给出的理论计算方法确定ISG的结构尺寸和电磁参数,然后再根据应用场合进行优化。 展开更多
关键词 汽车 起动发电一体化 磁通开关型ISG 有限元
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高功率密度开关磁阻起动和发电机进展
11
作者 周青苗 李声晋 韩英桃 《微电机》 北大核心 2000年第1期31-33,共3页
介绍国外开关磁阻起动 /发电机系统的发展情况及研究趋势 。
关键词 组合起动 发电机 开关磁阻电机 起动
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开关磁通起动发电机控制电路仿真及试验研究
12
作者 樊登柱 崔敏超 周开俊 《微特电机》 北大核心 2017年第10期57-61,共5页
介绍了新型磁通开关型起动发电一体机(FSISG)的结构及运行原理;通过数学建模,给出了FSISG在abc和dq0坐标下的数学模型,对该型起动发电机的矢量控制具有参考价值;设计了FSISG控制系统电路,并利用Simulink和Ansoft Maxwell对控制电路在电... 介绍了新型磁通开关型起动发电一体机(FSISG)的结构及运行原理;通过数学建模,给出了FSISG在abc和dq0坐标下的数学模型,对该型起动发电机的矢量控制具有参考价值;设计了FSISG控制系统电路,并利用Simulink和Ansoft Maxwell对控制电路在电源和电动模式下分别进行了仿真,结果表明FSISG控制系统电路能够实现电源和电动工作模式,在电源模式下输出电压准确、稳定,在电动模式下输出转矩平稳。设计并制作了实验电路板,搭建了FSISG综合试验台。试验结果表明,电源模式下,控制系统在较宽的转速范围内输出电压稳定、准确;电动模式下,控制电路能够驱动FSISG平稳拖动伺服电机倒拖运转。 展开更多
关键词 磁通开关型起动发电机 车载电源 数学模型 控制电路 仿真 试验
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永磁起动/发电机系统的参数匹配标定与实现
13
作者 杜锦华 薛运田 刘全威 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1851-1860,共10页
为了实现燃油经济指标最优,结合系统的设计需求和典型工况下的控制策略,对混合动力汽车(HEVs)用永磁起动/发电机(ISG)系统进行参数匹配标定.系统参数的匹配标定考虑了电动和发电工况下不同控制策略约束条件对起动/发电机(ISG)外特性的要... 为了实现燃油经济指标最优,结合系统的设计需求和典型工况下的控制策略,对混合动力汽车(HEVs)用永磁起动/发电机(ISG)系统进行参数匹配标定.系统参数的匹配标定考虑了电动和发电工况下不同控制策略约束条件对起动/发电机(ISG)外特性的要求,以及最大功率点和最大转矩点对逆变器参数选型的影响;根据动力性匹配的峰值参数,确定高效区系统性能参数的取值范围.基于系统外特性参数匹配,分析凸极比和弱磁系数对电磁参数的影响规律,对电机的结构参数进行匹配标定,得到起动/发电机和逆变器的优化匹配设计方案.仿真和实验分析结果表明:经过参数匹配标定的样机系统能同时满足起动过程的外特性要求和发电过程的性能指标要求. 展开更多
关键词 永磁起动/发电(ISG)系统 匹配标定 一体化数学模型 控制策略 凸极比 弱磁系数
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三相交流励磁系统切换单相励磁运行特性分析
14
作者 栗伟周 张赞 《微特电机》 2018年第11期20-24,共5页
三相交流励磁系统在高转速区域内切换为单相励磁方式有助于主电机弱磁运行。建立一种三相交流励磁系统在单相交流励磁方式下的数学模型,分析单相交流励磁方式的运行特性,同时对三相和单相励磁方式的切换时间进行分析,研究三相交流励磁... 三相交流励磁系统在高转速区域内切换为单相励磁方式有助于主电机弱磁运行。建立一种三相交流励磁系统在单相交流励磁方式下的数学模型,分析单相交流励磁方式的运行特性,同时对三相和单相励磁方式的切换时间进行分析,研究三相交流励磁系统在向单相交流励磁切换时,切换时刻对主电机励磁电流影响,仿真和实验证明所建模型及特性分析的正确性与有效性。 展开更多
关键词 三相交流励磁系统 单相交流励磁方式 切换 起动/发电一体化
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运动载体发动机用组合起动机/发电机技术研究
15
作者 李声晋 卢刚 马瑞卿 《兵工学报(坦克装甲车与发动机分册)》 1999年第2期29-36,共8页
本文论述了开关磁阻发电机的电磁机理及与传统发电机相比的电磁特征, 分析了线性模型条件下发电机相电流波形, 提出了基于电磁参数预估、磁链空间数值分析及稳、动态性能仿真基础上的集成CAD设计方法, 设计并制做了开关磁阻组合... 本文论述了开关磁阻发电机的电磁机理及与传统发电机相比的电磁特征, 分析了线性模型条件下发电机相电流波形, 提出了基于电磁参数预估、磁链空间数值分析及稳、动态性能仿真基础上的集成CAD设计方法, 设计并制做了开关磁阻组合起动机/发电机样机, 进行了起动、发电功能组合试验, 并按MIL-STD-704E对变速和变载恒压发电试验进行了考核, 给出了试验结果. 展开更多
关键词 运动载体 发动机 组合起动机 磁链空问 开关磁阻 发电机理
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基于开关磁阻电机的汽车ISG控制系统研究
16
作者 谢明宏 赵德安 高涵文 《微计算机信息》 北大核心 2008年第5期230-232,共3页
本文将开关磁阻电机起动、助力、发电一体化应用于混合动力汽车ISG系统中,实现混合动力汽车ISG系统的起动、助力、发电等基本功能,同时设计了系统的整体控制策略,构造了基于TMS320F240和EPM7128S为核心的DSP+CPLD型数字控制器,完成了六... 本文将开关磁阻电机起动、助力、发电一体化应用于混合动力汽车ISG系统中,实现混合动力汽车ISG系统的起动、助力、发电等基本功能,同时设计了系统的整体控制策略,构造了基于TMS320F240和EPM7128S为核心的DSP+CPLD型数字控制器,完成了六相12/10结构开关磁阻起动/发电机样机的起动和发电实验,给出了实验波形和分析结论,表明了本方案控制器和控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻 启动/发电机 混合动力汽车ISG系统
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混合电动汽车用磁通切换型永磁电机冷却结构分析 被引量:2
17
作者 陈明 陆增洁 《微电机》 北大核心 2019年第7期23-29,共7页
本文的研究对象为三相10kW的磁通切换永磁电机(FSPM),该电机主要用作电动汽车的起动发电机。本文基于有限元法(FEM)计算磁通切换永磁电机的损耗值,并进行实验验证;其次本文利用AnsysFluent仿真磁通切换永磁电机稳态温度场分布和暂态温... 本文的研究对象为三相10kW的磁通切换永磁电机(FSPM),该电机主要用作电动汽车的起动发电机。本文基于有限元法(FEM)计算磁通切换永磁电机的损耗值,并进行实验验证;其次本文利用AnsysFluent仿真磁通切换永磁电机稳态温度场分布和暂态温度场分布,进行实验验证;最后本文基于磁通切换永磁电机的温度场数值模型和计算流体力学(CFD)仿真对电机现有的水冷结构进行优化分析,提升水冷结构的冷却性能。 展开更多
关键词 磁通切换永磁电机 有限元法 计算流体力学暂态温度场分析 稳态温度场分析 混合动力汽车
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开关磁通起动发电机控制电路仿真及试验分析
18
作者 曹琦 潘晶 陈盼 《无线互联科技》 2018年第10期102-103,共2页
文章主要阐述开关磁通电机的组成结构,分析其运行原理,讨论发电机运行时的无功补偿策略,提出将能恢复开关串联补偿的方式应用到开关磁通电机运行控制系统中,通过数据建模,在仿真系统中,对其运行方式和稳态特性进行研究。
关键词 开关磁通启动发电机 控制电路 模拟试验
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