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12/14无轴承开关磁阻电机双系统性能统一优化策略 被引量：2
1
作者 袁野 叶腾 +3 位作者 杨帆 丁世宏 徐波 孙玉坤 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2800-2809,I0031,共11页
12/14无轴承开关磁阻电机(bearingless switched reluctance motor,BSRM)结构参数对转矩系统关键性能和悬浮系统关键性能表征出不同的影响规律,导致转矩系统与悬浮系统关键性能难以统一优化。针对上述问题,该文提出12/14 BSRM转矩/悬浮... 12/14无轴承开关磁阻电机(bearingless switched reluctance motor,BSRM)结构参数对转矩系统关键性能和悬浮系统关键性能表征出不同的影响规律,导致转矩系统与悬浮系统关键性能难以统一优化。针对上述问题,该文提出12/14 BSRM转矩/悬浮双系统关键性能统一优化策略。在探明12/14 BSRM结构参数对转矩系统关键性能和悬浮系统关键性能影响规律的基础上,分类定义非灵敏变量、单系统灵敏变量与双系统灵敏变量;进一步,着重针对单系统灵敏变量和双系统灵敏变量分别开展递进式单系统粗优化和交互式双系统协同优化,依次得到单转矩系统灵敏变量最优值、单悬浮系统灵敏变量最优值和双系灵敏变量最优值;最后,对比分析优化前后的12/14 BSRM转矩系统和悬浮系统关键性能,并搭建实验平台对优化后的样机进行性能测试,仿真和实验结果验证了所提优化策略的高效性和可行性。 展开更多
关键词 无轴承开关磁阻电机 转矩系统 悬浮系统 灵敏变量 优化策略
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逆变器供电下混合磁心爪极永磁电机的多物理场耦合分析 被引量：1
2
作者 刘成成 杜汉东 +2 位作者 雷刚 汪友华 朱建国 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1758-1770,共13页
与传统的软磁复合材料(SMC)磁心爪极电机相比,采用混合磁心能够有效地降低制造成本。为了更全面地分析混合磁心对爪极电机性能的影响,该文首先对比分析了逆变器供电和理想正弦电流源供电两种情况下电机的电磁性能和损耗;然后以电磁分析... 与传统的软磁复合材料(SMC)磁心爪极电机相比,采用混合磁心能够有效地降低制造成本。为了更全面地分析混合磁心对爪极电机性能的影响,该文首先对比分析了逆变器供电和理想正弦电流源供电两种情况下电机的电磁性能和损耗;然后以电磁分析的结果为基础,通过磁热双向耦合的方法分析了供电方式对电机温升的影响;最后从电磁场、温度场、应力场等多个角度,对混合磁心电机与SMC磁心电机进行了对比,并通过样机实验对仿真结果进行了验证。结果表明,逆变器供电会导致混合磁心电机的铁耗和永磁体涡流损耗明显增大,但是对电机温度没有显著影响。同时,比起SMC磁心电机,混合磁心电机在低速下具有更好的性能表现,还具有更高的机械强度和更低的成本。 展开更多
关键词 爪极电机 软磁复合材料 混合磁心 场路耦合 磁热耦合
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基于双扰动观测器的开关磁阻电动机模型预测控制实验平台研究 被引量：1
3
作者 昝小舒 朱震宇 +3 位作者 于书韵 徐瑞东 冷旭东 王怀庆 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期26-32,共7页
为了提高开关磁阻电动机驱动系统的控制精度,提出一种基于双扰动观测器的模型预测控制(MPC)策略。将单扰动观测器引入模型预测控制策略,实现系统低频扰动的补偿;同时,引入通信扰动观测器以实现对时延扰动补偿。基于此策略,设计出一种基... 为了提高开关磁阻电动机驱动系统的控制精度,提出一种基于双扰动观测器的模型预测控制(MPC)策略。将单扰动观测器引入模型预测控制策略,实现系统低频扰动的补偿;同时,引入通信扰动观测器以实现对时延扰动补偿。基于此策略,设计出一种基于双扰动观测器的开关磁阻实验平台,并对其进行仿真和实验验证。实验结果表明,该样机具有更好的鲁棒性和动态性能。此外,该平台有助于学生理解电力电子设备的特性及其应用,锻炼学生的实践操作能力,从而提升相关课程的教学质量。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 模型预测控制 双扰动观测器 实践操作
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车用机电一体化复合储能系统的能量特性分析 被引量：1
4
作者 朱杰 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期172-174,共3页
本文旨在深入探讨车用机电一体化复合储能系统的能量特性,通过分析其组成、工作原理、各储能元件的性能以及能量管理策略,阐述该系统在电动汽车领域的应用优势及未来发展方向。通过文献综述、理论分析的方法,本文揭示了复合储能系统在... 本文旨在深入探讨车用机电一体化复合储能系统的能量特性,通过分析其组成、工作原理、各储能元件的性能以及能量管理策略,阐述该系统在电动汽车领域的应用优势及未来发展方向。通过文献综述、理论分析的方法,本文揭示了复合储能系统在提高电动汽车续航里程、加速性能、能量回收效率等方面的显著作用,为电动汽车技术的发展提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 机电一体 能量分析 复合储能
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一种改进的BSRMWR直接转矩和直接悬浮力控制
5
作者 杨艳 吴苏 +1 位作者 刘泽远 刘程子 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期152-164,共13页
在传统的电流斩波控制方式下,由于脉冲式的供电方式和双凸极结构,单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机(BSRMWR)存在较大的转矩脉动、悬浮力波动以及悬浮力不稳定的情况。针对传统电流斩波控制的不足,根据该电机本体结构与双相导通工... 在传统的电流斩波控制方式下,由于脉冲式的供电方式和双凸极结构,单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机(BSRMWR)存在较大的转矩脉动、悬浮力波动以及悬浮力不稳定的情况。针对传统电流斩波控制的不足,根据该电机本体结构与双相导通工作方式,本文结合开关磁阻电机的直接转矩控制理论,分析现有基本电压矢量选择规则不可直接应用于单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的原因,提出适用于该电机的空间电压矢量图和基本电压矢量选择规则,研究了一种单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的直接转矩和直接悬浮力控制方法。通过仿真软件及硬件平台,验证了该控制方法不仅可以实现电机的稳定运行,而且在抑制转矩脉动和悬浮力波动方面具有优越性,为推进BSRMWR实用化奠定了理论和实验基础。 展开更多
关键词 无轴承开关磁阻电机 单绕组 宽转子齿 电流斩波控制 直接转矩控制 直接悬浮力控制
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基于转矩和悬浮力分配函数的单绕组BSRMWR预测控制
6
作者 杨艳 吴苏 +1 位作者 刘泽远 刘程子 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第15期6116-6128,I0030,共14页
由于单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的供电方式和双凸极结构,其在应用传统电流斩波控制策略时存在较大的转矩脉动和悬浮力波动以及悬浮运行不稳定的情况。为克服这些不足,该文基于该电机的本体结构与工作原理,提出适用于该电机... 由于单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的供电方式和双凸极结构,其在应用传统电流斩波控制策略时存在较大的转矩脉动和悬浮力波动以及悬浮运行不稳定的情况。为克服这些不足,该文基于该电机的本体结构与工作原理,提出适用于该电机的转矩分配函数和悬浮力分配函数;结合模型预测控制理论,研究一种基于转矩分配函数和悬浮力分配函数的预测转矩和预测悬浮力控制方法;通过仿真软件及硬件平台,验证该控制方法的效果。结果表明,该控制方法不仅可以实现电机的稳定悬浮运行,而且在抑制转矩脉动和悬浮力波动方面具有优越性。 展开更多
关键词 无轴承开关磁阻电机 单绕组 宽转子齿 转矩分配函数 悬浮力分配函数 模型预测控制
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单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮力数学模型
7
作者 杨艳 吴苏 +1 位作者 刘程子 刘泽远 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1127-1136,I0027,共11页
现有的单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机悬浮力数学模型存在一定不足,无法反映在定转子极不完全重叠区间不同方向绕组电流以及在定转子极完全重叠区间边缘磁通对悬浮力分布的作用,影响电机的悬浮精度。为提高悬浮精度,针对该电机... 现有的单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机悬浮力数学模型存在一定不足,无法反映在定转子极不完全重叠区间不同方向绕组电流以及在定转子极完全重叠区间边缘磁通对悬浮力分布的作用,影响电机的悬浮精度。为提高悬浮精度,针对该电机结构特性建立新的磁导表达式,将等效磁路法与虚位移法结合,建立考虑绕组电流耦合关系及边缘磁通的全角度范围悬浮力数学模型。经有限元分析,验证该数学模型能够准确反映出绕组电流耦合作用以及边缘磁通对悬浮力分布的影响,克服了现有数学模型的不足,能够准确拟合有限元结果。实验结果表明,利用该新型全周期数学模型在实现电机稳定悬浮的同时,能提高悬浮精度,进一步验证模型的正确性。该数学模型的建立可为电机拓扑结构创新、控制方法优化以及容错控制设计提供可靠的理论支撑。 展开更多
关键词 无轴承开关磁阻电机 单绕组 宽转子齿 数学模型 耦合关系 虚位移法
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一种具有快速磁链-转矩转换的开关磁阻电机简化磁链模型
8
作者 杨帆 王星 +3 位作者 陈昊 戈凯 潘剑飞 徐立军 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第17期47-56,共10页
针对电机运行过程中快速获取开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)相磁链和相转矩较为困难的情况,提出了一种简化的SRM磁链模型。该模型可以快速准确地计算出电机的相磁链和相转矩。首先,在所提出的建模策略中采用不同的耦合... 针对电机运行过程中快速获取开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)相磁链和相转矩较为困难的情况,提出了一种简化的SRM磁链模型。该模型可以快速准确地计算出电机的相磁链和相转矩。首先,在所提出的建模策略中采用不同的耦合系数ε来拟合每个角度的磁链曲线,与低阶傅里叶分解法相比,有效地提高了磁链模型的精度。其次,针对电机在制造过程中受摩擦系数和测量误差影响产生的电机磁链数据不准确的问题,提出了一种基于电机加速度回路的补偿策略,以进一步提高电机磁链模型的精度。最后,在一台12/8的SRM上,对三阶傅里叶磁链模型和所提出的磁链模型在不同控制策略下获取的相电流波形进行了比较,验证了所提方法具有较高的建模精度。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 磁链 转矩 耦合系数 傅里叶分解法 曲线拟合
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12/12磁悬浮开关磁阻电动机时变悬浮系统控制策略
9
作者 袁野 周寅清 +3 位作者 徐俊起 孙友刚 郭旋 杨帆 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期661-668,共8页
12/12磁悬浮开关磁阻电动机(BSRM)转子为凸极结构,定转子磁通量随转子位置变化,导致悬浮力随转子位置变化而变化,具有时变特征。针对时变悬浮系统控制问题,基于有限元软件开展12/12 BSRM悬浮力特性分析,明晰了悬浮系统磁通铰链与转子位... 12/12磁悬浮开关磁阻电动机(BSRM)转子为凸极结构,定转子磁通量随转子位置变化,导致悬浮力随转子位置变化而变化,具有时变特征。针对时变悬浮系统控制问题,基于有限元软件开展12/12 BSRM悬浮力特性分析,明晰了悬浮系统磁通铰链与转子位置的动态变化关系;利用麦克斯韦应力法区域性建模优势对磁通进行解析,构建了考虑边缘磁通的时变悬浮力数学模型;基于时变悬浮力数学模型构建了名义定常反馈模型和时变悬浮力分量补偿器,进而将时变悬浮力控制系统转换为定常悬浮力控制系统,实现了时变悬浮力的高性能控制。对时变悬浮力数学模型精度、时变悬浮力分量补偿器性能、控制系统性能开展了仿真与实验研究,验证了所提出的时变悬浮系统控制策略的可行性和先进性。 展开更多
关键词 磁悬浮开关磁阻电动机(BSRM) 悬浮力 时变 数学模型 控制系统
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非稳态工况下开关磁阻电驱动系统机电耦合动力学研究
10
作者 宋健 刘长钊 +1 位作者 王坤 李峥琪 《汽车工程》 北大核心 2025年第2期269-280,355,共13页
综合考虑铁芯磁饱和、转矩波动和构件柔性等因素,以平移位移和角位移作为广义坐标,建立了适用于非稳态工况的开关磁阻电机-行星齿轮电驱动系统机电耦合动力学模型,并通过实验进行了验证。通过仿真分析,研究了加速、变载荷工况下系统的... 综合考虑铁芯磁饱和、转矩波动和构件柔性等因素,以平移位移和角位移作为广义坐标,建立了适用于非稳态工况的开关磁阻电机-行星齿轮电驱动系统机电耦合动力学模型,并通过实验进行了验证。通过仿真分析,研究了加速、变载荷工况下系统的动态特性。结果表明:加速工况下,电驱动系统最易发生共振的转速为3 900 r/min,此时多个激励频率跨越系统固有频率,其中以齿轮啮频激发第15阶固有频率产生的振动能量最大,振动能量主要集中在行星架的θ_(y)方向上。在载荷突变的瞬间,系统产生了以第5阶固有频率为主的低阶自由振动,振动能量主要集中在内齿圈及齿轮箱体的θ_(x)和θ_(y)方向上。 展开更多
关键词 电驱动系统 开关磁阻电机 行星齿轮传动 机电耦合 动力学分析
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单绕组无轴承同步磁阻电机参数优化策略
11
作者 袁野 张永将 +3 位作者 杨帆 叶腾 孙玉坤 周苏洋 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第15期6092-6102,I0028,共12页
无轴承同步磁阻电机集成了转矩系统与悬浮系统,两种系统关键性能受众多转子结构参数影响,采用传统多目标优化策略将面临高维设计变量导致的低效优化问题。针对上述问题,该文提出敏感分类参数优化策略。该优化策略首先通过Sobol法进行全... 无轴承同步磁阻电机集成了转矩系统与悬浮系统,两种系统关键性能受众多转子结构参数影响,采用传统多目标优化策略将面临高维设计变量导致的低效优化问题。针对上述问题,该文提出敏感分类参数优化策略。该优化策略首先通过Sobol法进行全局敏感度分析,挑选出敏感度较高的设计变量;其次,根据敏感参数对关键性能呈现的不同影响规律,定义耦合敏感参数与单系统敏感参数,从而实现对敏感参数的分类降维;进一步,根据敏感程度的不同,将分类后的敏感参数建立相应的代理模型,结合第二代非支配遗传算法开展多目标分层优化设计,并通过模糊集合策略,从所得的帕累托前沿中辅助挑选综合性能最佳的解;最后,仿真分析优化前后电机的转矩系统和悬浮系统关键性能,并搭建实验平台对优化后的样机进行性能测试,结果验证了优化策略的可行性。 展开更多
关键词 无轴承同步磁阻电机 参数优化 代理模型 第二代非支配遗传算法
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基于超局部模型的开关磁阻电机无模型预测电流控制方法
12
作者 韩国强 韩颖 +2 位作者 贾政 朱惠敏 于东升 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5931-5944,共14页
为避免基于传统模型预测电流控制方法易受参数变化和系统扰动影响的不足,提出了一种基于超局部模型的开关磁阻电机无模型预测电流控制方法。建立了开关磁阻电机的超局部模型,进而计算出下一时刻的预测电流值。设计线性扩张状态观测器在... 为避免基于传统模型预测电流控制方法易受参数变化和系统扰动影响的不足,提出了一种基于超局部模型的开关磁阻电机无模型预测电流控制方法。建立了开关磁阻电机的超局部模型,进而计算出下一时刻的预测电流值。设计线性扩张状态观测器在线估计出开关磁阻电机超局部模型中的扰动,并根据朱利稳定判据获得线性扩张状态观测器的稳定条件。在给出开关磁阻电机功率变换器的三种基本工作模式的基础上,通过合理划分子区域采用一种简化的预测控制集以减少计算时间,并计算出下一时刻的预测参考电流。基于超局部模型预测电流与预测参考电流之间的关系,确定下一时刻的最优开关矢量,并利用转速电流双闭环控制策略实现开关磁阻电机的无模型预测控制。为了验证所提方法的优势,搭建了仿真模型和实验平台,结果表明,所提方法具有良好的动静态控制性能。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 超局部模型 线性扩张状态观测器 无模型预测电流控制
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基于新型多电平功率变换器的SRM转矩分配函数控制方法
13
作者 蔡燕 万耀华 +1 位作者 刘云虎 吴宇航 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第2期51-62,共12页
针对开关磁阻电机(SRM)的传统转矩分配函数(TSF)控制方法在重叠导通区转矩脉动较大的问题,提出一种基于新型多电平功率变换器(MLC)的SRM在线TSF控制方法。利用新型MLC具有的高压快速励磁和高压快速退磁功能来提高各相绕组的转矩跟随能力... 针对开关磁阻电机(SRM)的传统转矩分配函数(TSF)控制方法在重叠导通区转矩脉动较大的问题,提出一种基于新型多电平功率变换器(MLC)的SRM在线TSF控制方法。利用新型MLC具有的高压快速励磁和高压快速退磁功能来提高各相绕组的转矩跟随能力;并将重叠导通区划分为2个区域,在不同区域依据各相转矩输出能力在线分配参考转矩以进一步减小转矩跟随误差;在减小转矩脉动的同时,运用粒子群优化(PSO)算法对不同工况下的角度控制参数进行离线寻优,以进一步降低电机铜耗。通过仿真和实验对该方法的有效性进行验证,结果表明:本文所提方法有效地减小了电机转矩脉动,尤其在高转速时相较传统方法转矩脉动最高降低了46.6%,同时电机效率也得到了提高。 展开更多
关键词 开关磁阻电机(SRM) 转矩脉动 多电平功率变换器(MLC) 转矩分配函数(TSF) 粒子群优化算法(PSO)
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基于LESO的永磁辅助同步磁阻电机无差拍控制
14
作者 许爱德 余煜邦 刘睿杰 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第8期116-128,共13页
针对永磁辅助同步磁阻电机传统无差拍电流预测控制在运行过程中发生参数失配,从而导致电流产生发散以及电流波动较大的问题,提出基于线性扩张状态观测器(LESO)的无差拍电流预测控制算法。在传统无差拍电流预测算法的基础上,引入线性状... 针对永磁辅助同步磁阻电机传统无差拍电流预测控制在运行过程中发生参数失配,从而导致电流产生发散以及电流波动较大的问题,提出基于线性扩张状态观测器(LESO)的无差拍电流预测控制算法。在传统无差拍电流预测算法的基础上,引入线性状态观测器,利用线性状态观测器对总扰动进行实时估计,并对总扰动反馈至无差拍控制器中进行前馈补偿。依据永磁辅助同步磁阻电机数学模型,对其本体进行数学建模,以实现对算法的仿真论证。最后在以TMS320F28335控制器为核心的实验平台上进行实验验证。仿真与实验结果表明,该方法与传统无差拍电流预测控制相比,在参数失配条件下电流有更好的鲁棒性以及跟踪精度。 展开更多
关键词 永磁辅助同步磁阻电机 线性状态观测器 无差拍预测电流控制 鲁棒性
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基于十二扇区DITC的周向错角开关磁阻电机换相转矩跌落抑制
15
作者 周云红 胡涵章 +2 位作者 郑涵 徐磊 王棽彬 《电机与控制应用》 2025年第9期1016-1025,共10页
【目的】周向错角开关磁阻电机(SRM)利用辅助绕组补偿换相过程中的主绕组转矩跌落,对抑制SRM固有的转矩脉动问题具有积极意义。扇区划分是影响直接瞬时转矩控制(DITC)效果的关键因素之一。【方法】首先,综合考虑转矩脉动抑制效果以及开... 【目的】周向错角开关磁阻电机(SRM)利用辅助绕组补偿换相过程中的主绕组转矩跌落,对抑制SRM固有的转矩脉动问题具有积极意义。扇区划分是影响直接瞬时转矩控制(DITC)效果的关键因素之一。【方法】首先,综合考虑转矩脉动抑制效果以及开关损耗,通过参数化方法优化了辅助绕组的开通角和关断角。然后,引入主绕组提前导通机制,制定了十二扇区DITC策略。最后,构建了周向错角SRM的场路耦合联合仿真模型,对比采用九扇区DITC策略和开通关断角优化后的十二扇区DITC策略的运行效果。【结果】仿真结果表明,相较于九扇区DITC策略,采用开通关断角优化后的十二扇区DITC策略大幅降低了转矩脉动系数,降幅约为84%;转矩电流比也有较大提高,提升幅度约为54%。并且,退磁相主绕组电流在在换向结束时不会出现电流尖峰,减小了在换相过程中的转矩出力负担,使换相期间的电流和转矩更加平稳。【结论】所提十二扇区DITC策略有效降低了周向错角SRM换相过程中的转矩脉动,同时提升了转矩电流比和系统运行效率,显著改善了电机在换相区的电流平滑性及稳态运行性能。 展开更多
关键词 周向错角开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 十二扇区 转矩脉动抑制
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基于STM32的开关磁阻电机驱动系统设计
16
作者 李坤 马成功* 《湖南邮电职业技术学院学报》 2025年第2期21-25,共5页
以双凸极结构SR电动机为基础,设计了基于STM32F103芯片的开关磁阻电机驱动系统,包括电源模块部分、主控部分、驱动电路部分、功率变换部分、电压检测部分、隔离电流检测部分、速度位置检测部分。开关磁阻电机驱动系统采用不对称半桥电... 以双凸极结构SR电动机为基础,设计了基于STM32F103芯片的开关磁阻电机驱动系统,包括电源模块部分、主控部分、驱动电路部分、功率变换部分、电压检测部分、隔离电流检测部分、速度位置检测部分。开关磁阻电机驱动系统采用不对称半桥电路结构,采用IGBT元件作为功率开关器件,设计使用霍尔电流传感器实现隔离检测。系统在基速以下进行电流斩波控制,基速以上进行角度位置控制。系统稳定可靠,运行效率高,调速范围宽,具有良好的实际应用价值。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 STM32 电流斩波 角度位置控制
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轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机及其绕组故障特性 被引量：1
17
作者 王国平 陈昊 +3 位作者 戚湧 徐立军 于丰源 闫文举 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1090-1104,共15页
为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力,提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构,左右双定子各由6个U型定子模块环形排列构成,各个定子模块上分别缠绕独立的... 为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力,提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构,左右双定子各由6个U型定子模块环形排列构成,各个定子模块上分别缠绕独立的集中式绕组,且在相邻定子模块极端处嵌入永磁体构成了混合励磁磁路,能够在提升电机转矩输出能力的同时保证绕组故障冗余能力。首先,介绍了所提电机的拓扑结构和工作原理,通过磁等效电路法分析了电机转矩和磁链的耦合关系。然后,利用有限元方法分析比较了电机在无故障和故障状态下的电磁性能,建立了电机故障条件下绕组的数学模型,仿真预测了不同故障下电机特性和容错性能。最后,加工制造了一台样机并搭建了实验平台,给出了绕组正常励磁和故障下的实验结果,验证了所提电机结构的有效性和故障性能分析的准确性。 展开更多
关键词 轴向磁通开关磁阻电机 模块化定子 混合励磁 绕组故障 电磁性能
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气隙偏心下SRM径向电磁力与转矩波动研究 被引量：1
18
作者 郑孟冬 侯蒙蒙 +2 位作者 罗晓亮 邓召学 秦翰笙 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期108-117,共10页
针对轮毂开关磁阻电机在电动汽车行驶过程中,因路面激励、紧急制动等外界扰动造成电机产生气隙偏心,进而影响电机正常运行的问题,首先,基于麦克斯韦应力张量法,获取开关磁阻电机定子表面不同位置处的径向电磁力,分析不同气隙偏心量与不... 针对轮毂开关磁阻电机在电动汽车行驶过程中,因路面激励、紧急制动等外界扰动造成电机产生气隙偏心,进而影响电机正常运行的问题,首先,基于麦克斯韦应力张量法,获取开关磁阻电机定子表面不同位置处的径向电磁力,分析不同气隙偏心量与不同角度下径向电磁力和电磁转矩变化特性,揭示瞬态工况下气隙偏心对二者的影响规律。明确了气隙偏心不仅导致径向电磁力增大,还显著增大电机转矩波动;其次,通过分析定、转子磁通密度分布情况,明晰定、转子凸极宽度是影响径向电磁力和电磁转矩的主要因素;最后,通过结构参数多目标优化,使径向电磁力和电磁转矩的波动得到抑制,其分别降低15.4%和24.9%,且优化方案在不同气隙偏心量下均得到改善。 展开更多
关键词 车辆工程 气隙偏心 径向电磁力 电磁转矩 多目标优化
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一种航空发电机电枢绕组匝间短路故障诊断技术 被引量：4
19
作者 朱瑞雨 崔江 《电机与控制应用》 2025年第1期22-35,共14页
【目的】针对航空发电机电枢绕组匝间短路故障诊断问题,本文提出一种基于卷积神经网络(CNN)和压缩-激励(SE)注意力机制以及双向长短期记忆(BiLSTM)网络的诊断方法,以提高电枢绕组故障诊断的有效性和鲁棒性。【方法】首先,建立了电励磁... 【目的】针对航空发电机电枢绕组匝间短路故障诊断问题,本文提出一种基于卷积神经网络(CNN)和压缩-激励(SE)注意力机制以及双向长短期记忆(BiLSTM)网络的诊断方法,以提高电枢绕组故障诊断的有效性和鲁棒性。【方法】首先,建立了电励磁双凸极发电机(DSEG)电枢绕组匝间短路的等效解析模型,采用发电机机壳表面振动信号作为故障特征信号,对影响振动特性的气隙磁密和电磁力波的表达式进行了理论推导。然后,通过Workbench有限元软件仿真分析了各种短路条件下电磁力波对振动特性的影响。最后,对振动信号进行采集,将其作为实际试验数据并提取相关故障特征,通过将这些提取的特征输入CNN-SE-BiLSTM,系统有效地实现了故障诊断。其中,CNN和BiLSTM网络可以有效提取振动信号中的局部特征和时序特征;SE注意力机制可以进一步优化特征权重分配,通过选择性放大相关诊断特征,显著增强了模型的故障诊断能力。【结果】试验结果表明,所提基于CNN-SE-BiLSTM的故障诊断方法在多种工况下对电枢绕组匝间短路故障的诊断准确率均超过99%,且在噪声环境中仍能表现出良好的诊断性能。与传统诊断方法相比,所提方法在各种转速和负载条件下具有更强的抗干扰能力、更高的故障识别精度以及更快的诊断速度,进一步验证了该方法在航空航天发电机复杂工况下的适用性。【结论】本文所提CNN-SE-BiLSTM诊断方法有效提高了DSEG系统的故障诊断效率和准确性。通过将用于空间特征提取的CNN、用于选择性特征加权的SE注意力机制以及用于捕捉综合时间信息的BiLSTM相结合,该方法为诊断匝间短路故障提供了一种精简而高效的解决方案。 展开更多
关键词 航空发电机 电枢绕组 匝间短路故障诊断 压缩-激励注意力机制 有限元分析
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基于自抗扰滑模的开关磁阻电机转矩控制策略 被引量：2
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作者 韩子健 李昕涛 +2 位作者 薛垚君 石磊 王博 《微电机》 2025年第5期39-44,共6页
针对传统开关磁阻电机结构复杂、调速性能较差、转矩脉动大等问题,采用了一种基于自抗扰滑模的改进转矩分配函数控制策略,用滑模趋近律取代非线性状态误差反馈控制律部分,用正弦型函数取代直线型TSF,对开关磁阻电机结构和数学模型进行... 针对传统开关磁阻电机结构复杂、调速性能较差、转矩脉动大等问题,采用了一种基于自抗扰滑模的改进转矩分配函数控制策略,用滑模趋近律取代非线性状态误差反馈控制律部分,用正弦型函数取代直线型TSF,对开关磁阻电机结构和数学模型进行了优化。通过高转速空载和低转速变负载两种工况下仿真实验,对比传统TSF-DITC和改进后的SMC-ADRC的仿真波形图,可以表明,本文提出的控制策略转矩脉动系数和系统响应性能都优于传统方案,提高了系统鲁棒性,能较好地抑制系统的转矩脉动,验证了所提策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 自抗扰滑模 转矩分配函数 直接瞬时转矩控制
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