采用磁悬浮飞轮的航天器微振动主动抑振方法研究

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作者 罗青 于涛 +3 位作者 张激扬 周珞晶 樊亚洪 罗睿智 《振动与冲击》 北大核心 2025年第24期246-258,共13页

磁悬浮飞轮(magnetic suspension flywheel,MSF)具有摩擦更低、超高转速等诸多优势,是高精度航天器理想的姿态控制执行机构。MSF的磁轴承力主动可调,与惯性作动器的工作原理极为相似。基于该原理,创新性地提出采用MSF作为主动作动器,对... 磁悬浮飞轮(magnetic suspension flywheel,MSF)具有摩擦更低、超高转速等诸多优势,是高精度航天器理想的姿态控制执行机构。MSF的磁轴承力主动可调,与惯性作动器的工作原理极为相似。基于该原理,创新性地提出采用MSF作为主动作动器,对航天器结构微振动进行抑制。首先,选取MSF及其安装的航天器舱板结构作为研究对象,分析两者之间的相互作用及运动学关系,建立了MSF与舱板结构的耦合动力学与控制模型;然后,利用该模型分别对系统的稳定性、动力学特性进行了数值仿真,并通过振动能量流动特性对比分析了主动抑振前后的振动传递规律。结果表明,MSF不仅可以降低航天器舱板结构的整体微振动传递,还可以消减舱板上指定位置处的微振动响应,在100 Hz以内的消振效果尤为明显。研究结果验证了采用MSF进行结构主动振动抑制的可行性,为MSF在航天器上进行姿控、储能、抑振等多功能一体化应用提供了技术支撑。 展开更多

关键词 航天器结构 磁悬浮飞轮(MSF) 微振动抑制 主动作动器

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基于单神经元PID算法的微小飞轮高精度控制 被引量：3

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作者 张聪 刘刚 李光军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期54-60,共7页

为了实现微小卫星高精度稳定并满足微小卫星"快、好、省"的原则,针对微小飞轮动态响应慢,经典控制方法系统输出力矩动态性能、稳态精度达不到要求的问题,推导了基于永磁无刷直流电机的微小飞轮动力学模型。通过建立基于单神经... 为了实现微小卫星高精度稳定并满足微小卫星"快、好、省"的原则,针对微小飞轮动态响应慢,经典控制方法系统输出力矩动态性能、稳态精度达不到要求的问题,推导了基于永磁无刷直流电机的微小飞轮动力学模型。通过建立基于单神经元PID的力矩模式控制系统,对该算法进行分析,设计实现了以现场可编程门阵列为控制核心的数字控制方案。采用该方案在微小飞轮工程样机上进行PID与单神经元PID算法的对比实验,结果表明:单神经元PID算法简单易于实现,超调量小,提高了力矩输出精度;该方案实现简单,重量轻,功耗低,集成度高,精度高,满足微小卫星的技术特点。 展开更多

关键词 微小飞轮 微小卫星 永磁无刷直流电机 单神经元PID 现场可编程门阵列

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飞轮组件微振动对高分辨率光学卫星光轴的影响 被引量：24

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作者 李林 王栋 +5 位作者 徐婧 谭陆洋 孔林 程龙 贾学志 杨洪波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2515-2522,共8页

为了研究高分辨率光学卫星星上飞轮的微振动对卫星成像质量的影响,分别建立了飞轮扰动模型和整星结构动力学模型。首先,对飞轮组件系统进行了地面扰动测试,对实测扰动数据的分析表明,飞轮组件在与转速相关的一阶频率50Hz处产生一次谐波,... 为了研究高分辨率光学卫星星上飞轮的微振动对卫星成像质量的影响,分别建立了飞轮扰动模型和整星结构动力学模型。首先,对飞轮组件系统进行了地面扰动测试,对实测扰动数据的分析表明,飞轮组件在与转速相关的一阶频率50Hz处产生一次谐波,在190Hz与280Hz左右存在与转速无关的一系列峰值。然后,对整星进行了单位正弦激励,获得了光轴角位移响应,并对其与飞轮实测扰动数据进行了集成分析。分析结果表明：整星在50-80 Hz和230-280Hz的角位移响应有较多的谐振响应频率成分,沿光轴方向和垂直光轴方向整星光轴的角位移最大谐振响应幅值分别为2.718″、2.739″,在245Hz左右存在较多幅值为0.5″量级的谐波。分析显示飞轮组件微振动对高分辨率光学卫星成像质量影响较大,得到的结果可为整星系统的优化设计和隔振补偿措施提供参考依据。 展开更多

关键词 高分辨率光学卫星 飞轮 微振动 光轴 角位移 像质

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一种飞轮微振动特性分级方法 被引量：3

4

作者 罗睿智 张激扬 +2 位作者 樊亚洪 冯洪伟 姚锐 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1324-1330,共7页

针对飞轮在工作中伴随输出的宽频微幅振动,运用分位数统计方法建立了飞轮微振动幅值的评估方法和分级标准。首先,基于飞轮的工作转速范围和航天器舱板挠性对微振动的衰减作用,对飞轮微振动瀑布图进行二维加权;其次,利用经验分布对飞轮... 针对飞轮在工作中伴随输出的宽频微幅振动,运用分位数统计方法建立了飞轮微振动幅值的评估方法和分级标准。首先,基于飞轮的工作转速范围和航天器舱板挠性对微振动的衰减作用,对飞轮微振动瀑布图进行二维加权;其次,利用经验分布对飞轮在缓慢升速过程中的微振动瀑布图的振幅进行下分位数统计,得到任意概率下的飞轮微振动瀑布图;然后,对瀑布图在频率和转速轴进行逐步降维,统计微振动在频率轴和转速轴的振动均方根值,得到了飞轮从三维立体到单个点的多种分级方法。最后,对25个50 Nms飞轮的微振动瀑布图数据进行相应的统计分析,首次建立了飞轮从三维微振动瀑布图到数据点的一系列微振动分级标准（包括Ⅰ至Ⅵ级）。为超静飞轮的研制和筛选奠定了初步的理论和工程基础。 展开更多

关键词 飞轮 微振动 分位数 分级 经验分布

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微电网用飞轮储能支承系统多目标控制 被引量：4

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作者 袁绍军 白雪松 +2 位作者 潘立巍 杨丽 周伟光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期406-411,共6页

提出一种基于Youla参数和依赖独立李雅普诺夫函数为每个目标的多目标控制算法,并将其用于微电网用飞轮储能支承系统中。在假设悬浮转子系统性能的柔性与刚性相互独立的基础上,建立了柔性转子的结点状态空间模型和刚度模型,并结合了闭环... 提出一种基于Youla参数和依赖独立李雅普诺夫函数为每个目标的多目标控制算法,并将其用于微电网用飞轮储能支承系统中。在假设悬浮转子系统性能的柔性与刚性相互独立的基础上,建立了柔性转子的结点状态空间模型和刚度模型,并结合了闭环控制回路中的其它环节,建立了微电网用飞轮储能的磁悬浮支承控制系统模型。在详细介绍了形成线形矩阵不等式的矩阵控制和一般的算法的基础上,对所设计的控制器作了分析和与传统控制器作了比较,实验结果表明所提出的多目标控制算法精确有效。 展开更多

关键词 微电网 飞轮储能 多目标控制 磁轴承

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飞轮振源特征参数提取方法及其分布特性 被引量：1

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作者 罗睿智 张激扬 +2 位作者 樊亚洪 王晓伟 吴金涛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期216-221,共6页

为了从飞轮微振动输出中提取飞轮转子的振源信息,提出利用鲁棒回归辨识飞轮在升速过程中各主要阶次的振幅对转速的二次幂系数,并将其作为飞轮的振源幅值特征参数;为探究参数的分布特性,利用Weibull分布拟合多个飞轮在同一阶次的特征参数... 为了从飞轮微振动输出中提取飞轮转子的振源信息,提出利用鲁棒回归辨识飞轮在升速过程中各主要阶次的振幅对转速的二次幂系数,并将其作为飞轮的振源幅值特征参数;为探究参数的分布特性,利用Weibull分布拟合多个飞轮在同一阶次的特征参数,并计算出特定概率点的分位数。振源特征参数的分位数既系统地展示了飞轮振源分布情况,亦可作为振源分级判据。将该方法成功应用于50 Nms飞轮的振源特征参数分布研究中,为该型飞轮的超静性能筛选和设计改进提供了判定准则和参考依据。 展开更多

关键词 飞轮 微振动 振动分级 特征参数 分位数

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轴承滚动面的几何误差对微振动的激励机理研究 被引量：3

7

作者 罗睿智 张激扬 +2 位作者 李林峰 樊亚洪 史梅花 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1066-1073,共8页

高速旋转的飞轮转子在输出姿控力矩的同时伴随输出宽频微幅振动,为了分析飞轮微振动的来源并估计其幅值,首先结合轴承零件间的相对运动关系将轴承滚动面的几何误差展开成Fourier级数的形式;其次,基于滚动体和沟道间的点接触本质,运用He... 高速旋转的飞轮转子在输出姿控力矩的同时伴随输出宽频微幅振动,为了分析飞轮微振动的来源并估计其幅值,首先结合轴承零件间的相对运动关系将轴承滚动面的几何误差展开成Fourier级数的形式;其次,基于滚动体和沟道间的点接触本质,运用Hertz接触理论,研究了预紧轴承的滚动面几何误差所导致的预紧力波动量,并建立了轴承组件的动力学模型;最后,进行了试验和仿真结果的对比研究,结果表明:在频率点上吻合良好,在幅值的趋势上保持一致。从而验证了轴承滚动面的几何误差和点接触的非线性是轴承微振动的主要根源,同时也验证了低频激励的幅值是转速的二次函数,为飞轮振源定位奠定理论基础。 展开更多

关键词 转子动力学 角接触球轴承 微振动 HERTZ接触 飞轮

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基于FPGA技术的微小卫星总线控制系统设计 被引量：1

8

作者 杨柳 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第10期2305-2307,共3页

传统的星载计算机集成控制技术不能满足微小卫星日益复杂的数据交互要求和通用化、平台化的要求;研究了星上公共总线结构下的微小卫星控制结构,把星上网络划分为信息网和控制网;基于FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片设计了星务... 传统的星载计算机集成控制技术不能满足微小卫星日益复杂的数据交互要求和通用化、平台化的要求;研究了星上公共总线结构下的微小卫星控制结构,把星上网络划分为信息网和控制网;基于FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片设计了星务计算机节点及其CAN(Control Area Bus)总线接口;应用了SOPC可编程片上系统技术,使得系统的体积功耗更小,提高了系统灵活性和功能集成度;通过微小卫星飞轮执行机构的控制实验,验证了基于总线的微小卫星控制系统的有效性。 展开更多

关键词 微小卫星 CAN总线 飞轮控制

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飞轮储能系统在微网下的特性研究 被引量：1

9

作者 党克 许鑫 于吉庆 《东北电力大学学报》 2013年第1期95-98,共4页

为了更加准确的研究飞轮储能系统的自身特点及在微网中的动态特性,在PSCAD平台上,建立了基于永磁同步机的飞轮仿真模型,对其自身特点和在微网中的运行特性进行了分析与探讨。并加入风损模块,以求得出结果更接近于飞轮的实际工作情况。... 为了更加准确的研究飞轮储能系统的自身特点及在微网中的动态特性,在PSCAD平台上,建立了基于永磁同步机的飞轮仿真模型,对其自身特点和在微网中的运行特性进行了分析与探讨。并加入风损模块,以求得出结果更接近于飞轮的实际工作情况。通过与传统的直流机相比较,永磁机不需要无功励磁电流,因此可以显著提高功率因数;另外永磁式同步电机减少了定子电阻损耗,其效率比同规格感应电动机高。 展开更多

关键词 飞轮储能系统 微网 永磁同步机

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飞轮微振动对空间相机调制传递函数的影响 被引量：4

10

作者 邓长城 安源(指导) +2 位作者 母德强 解鹏 于丹 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期133-140,共8页

结合集成建模法和光线追迹法研究飞轮微振动对相机成像质量的影响.采用集成建模法,建立飞轮微振动的扰动模型、卫星和相机的有限元模型,进行瞬态响应分析,得到6个方向力或力矩单独作用下相机各反射镜随时间变化的位移.采用光线追迹法,... 结合集成建模法和光线追迹法研究飞轮微振动对相机成像质量的影响.采用集成建模法,建立飞轮微振动的扰动模型、卫星和相机的有限元模型,进行瞬态响应分析,得到6个方向力或力矩单独作用下相机各反射镜随时间变化的位移.采用光线追迹法,由反射镜位移和入射光线,根据折射定律计算折射后光线的位置、方向及与光轴的夹角.由得到像面处的光斑坐标和位移,运用运动统计矩计算系统调制传递函数.结果表明:响应周期与激励周期无关;激励的作用时间长度和采样时间长度均会影响调制传递函数;不同方向振动激励造成的调制传递函数变化的大小不同,而不同方向对包含原光学系统的调制传递函数的影响类似仅振动对调制传递函数的影响;当振动分别作用My、Mz值时衰减最大,达到0.1左右.该方法较理论推导简便快捷,能获取微振动与调制传递函数的关系,为系统优化设计和隔振措施提供参考. 展开更多

关键词 微振动 飞轮 空间相机 集成建模 调制传递函数

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用于微飞轮的永磁平面微电机多目标优化设计 被引量：2

11

作者 吕允春 白越 吴一辉 《微特电机》 北大核心 2009年第4期4-6,37,共4页

考虑到尺寸效应对永磁电机磁、热性能的影响,给出了一种用于微小动量飞轮的无铁心无刷永磁平面微电机的多学科设计方法。利用多学科优化软件iSIGHT及有限元分析软件ANSYS,对电机进行多学科设计优化研究。以电机质量、气隙磁密、绕组损... 考虑到尺寸效应对永磁电机磁、热性能的影响,给出了一种用于微小动量飞轮的无铁心无刷永磁平面微电机的多学科设计方法。利用多学科优化软件iSIGHT及有限元分析软件ANSYS,对电机进行多学科设计优化研究。以电机质量、气隙磁密、绕组损耗为优化目标,以几何尺寸、转动惯量等要求作为约束条件进行优化计算。通过多学科设计优化,电机质量减小了28.03%,气隙磁密增加了2.9%,绕组损耗减小了2.6%,提高了设计效率,在永磁微电机的设计中具有现实意义。 展开更多

关键词 微飞轮 永磁电机 有限元法 多学科协同设计优化

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超导磁悬浮微飞轮系统设计与功耗分析 被引量：1

12

作者 程千兵 宣明 +1 位作者 武俊峰 吴一辉 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期61-66,共6页

针对飞轮系统在高转速时功耗大的问题,设计了基于超导磁悬浮轴承的微飞轮系统样机,研究了超导磁悬浮轴承对飞轮系统功耗的影响.微飞轮系统采用超导磁悬浮轴承作为支撑机构,以平面直流无刷电机作为驱动装置,在保证超导轴承场冷高度和电... 针对飞轮系统在高转速时功耗大的问题,设计了基于超导磁悬浮轴承的微飞轮系统样机,研究了超导磁悬浮轴承对飞轮系统功耗的影响.微飞轮系统采用超导磁悬浮轴承作为支撑机构,以平面直流无刷电机作为驱动装置,在保证超导轴承场冷高度和电机间隙的条件下设计真空系统,通过搭建飞轮能耗实验平台,对超导磁悬浮飞轮系统的功耗进行分析,并通过测试不同场冷高度下的飞轮系统降速曲线,研究场冷高度对超导磁悬浮轴承的摩擦损耗影响.实验结果表明,在同样功耗下飞轮转子的最高转速可达到33 000r/min,在15 000r/min时超导磁悬浮轴承的功耗仅为机械飞轮系统功耗的1/7,并可以通过增加场冷高度进一步减少系统功耗.超导磁悬浮技术可以满足飞轮系统高转速、低功耗的要求. 展开更多

关键词 超导磁悬浮轴承 微飞轮系统 平面直流无刷电机 功耗

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储能技术在微电网中的应用研究 被引量：2

13

作者 贺莉 宗海焕 +2 位作者 李翔 张丽娟 罗丹羽 《电子质量》 2016年第1期1-3,共3页

该文阐述了储能技术研究在微电网中的意义和价值,并对抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能电站、蓄电池储能、超级电容器储能、超导储能等储能技术在微电网中的应用研究现状进行了概述,分别讨论了各种储能方式的优点和不足之处,并对各种... 该文阐述了储能技术研究在微电网中的意义和价值,并对抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能电站、蓄电池储能、超级电容器储能、超导储能等储能技术在微电网中的应用研究现状进行了概述,分别讨论了各种储能方式的优点和不足之处,并对各种储能技术的性能指标进行了比较。 展开更多

关键词 储能技术 微电网 抽水储能 飞轮储能 压缩空气储能 蓄电池储能 超级电容器储能 超导储能

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飞轮微振动的组合隔振装置设计及实验研究 被引量：7

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作者 孙洪雨 张雷 +2 位作者 陈善搏 谷松 李季 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1288-1294,共7页

针对光学遥感卫星飞轮微振动引起的成像质量下降问题,设计了一种组合隔振装置,并采用仿真分析与实验测试相结合的方法对隔振方案设计的合理性进行验证。首先,将测量的飞轮扰振数据引入光学卫星的有限元模型中,计算出飞轮扰振对光学相机... 针对光学遥感卫星飞轮微振动引起的成像质量下降问题,设计了一种组合隔振装置,并采用仿真分析与实验测试相结合的方法对隔振方案设计的合理性进行验证。首先,将测量的飞轮扰振数据引入光学卫星的有限元模型中,计算出飞轮扰振对光学相机的像素偏移影响;其次,设计了组合隔振方案并基于有限元方法对其隔振效果进行验证;最后,搭建了光学成像微振动实验测试平台,对不同转速下飞轮微振动造成的像素偏移影响进行精确测量。实验结果表明,组合隔振装置对300 Hz以上高频段飞轮扰振有较大衰减作用,最大像素偏移降到0.01个像素以下,隔振效率达到80%以上;通过对比可知,实验测试与仿真计算得到的像素偏移结果在低频段一次谐波响应及模态响应表现出较好一致性,但在高频段二者存在一定偏差。 展开更多

关键词 光学遥感卫星 微振动 隔振装置 飞轮 像素偏移

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飞轮及柴油发电混合储能系统应用于微网的仿真研究 被引量：4

15

作者 黄宇淇 董琴 诸嘉惠 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2011年第3期32-37,共6页

性能及维护上的固有缺陷使蓄电池储能这种方式难以满足未来智能微网对储能系统的要求。本文利用飞轮储能系统具有无限次数的大功率充放电和柴油发电机组低成本、持续发电的特性,将飞轮及柴油发电混合储能系统应用于微网中;当微网正常并... 性能及维护上的固有缺陷使蓄电池储能这种方式难以满足未来智能微网对储能系统的要求。本文利用飞轮储能系统具有无限次数的大功率充放电和柴油发电机组低成本、持续发电的特性,将飞轮及柴油发电混合储能系统应用于微网中;当微网正常并网运行时,通过控制飞轮储能系统及并网逆变器,可稳定网侧输入功率,起到平抑微型电源功率和负荷波动的作用;在主电网永久故障时,飞轮储能系统向微网短时提供大量功率,同时启动柴油发电机组,待其稳定运行后并入微网。理论分析及仿真实验表明,在微网中应用飞轮及柴油发电混合储能系统是经济的、高效的,可有效提高微网抗灾变能力,提高供电可靠性。 展开更多

关键词 微网 飞轮储能 柴油发电机 抗灾变 供电可靠性

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挠性支承对飞轮隔振系统性能的影响分析 被引量：1

16

作者 陈辰 王虹 +2 位作者 武登云 樊亚洪 关新 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2016年第2期32-37,共6页

飞轮的高速转子在运转过程中会激发微幅多频振动,对航天器的高精度姿态稳定控制产生不利影响.本文基于飞轮隔振系统结构,建立其动力学模型,并通过实验验证该被动隔振装置的固有模态.对增加挠性支承的飞轮隔振系统的数学模型,通过仿真分... 飞轮的高速转子在运转过程中会激发微幅多频振动,对航天器的高精度姿态稳定控制产生不利影响.本文基于飞轮隔振系统结构,建立其动力学模型,并通过实验验证该被动隔振装置的固有模态.对增加挠性支承的飞轮隔振系统的数学模型,通过仿真分析隔振装置在挠性支承条件下对飞轮扰动的抑制效果,实验测试了不同挠性支承条件对飞轮隔振系统微振动特性的影响.结果表明,隔振装置在悬臂挠性支承条件下依然具有优异的隔振性能,挠性支承刚度的适当减弱有利于飞轮隔振系统抑制扰动;挠性支承刚度会降低飞轮隔振系统的二阶结构固有振动频率,但基本不影响其涡动特性. 展开更多

关键词 挠性支承 飞轮 被动隔振 微振动

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飞轮微振动与整星耦合特性参数补偿算法研究 被引量：3

17

作者 胡自强 王栋 +1 位作者 龚小雪 谭陆洋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期69-82,共14页

为了提高飞轮与整星耦合特性影响成像像移理论预估的精度,提出了一种星上飞轮安装刚度和阻尼参数的数值补偿算法.首先,建立补偿算法数学模型,基于飞轮径向摇摆模态以及线性整星微振动传递函数模型,通过联合飞轮在专用测量平台上的扰振... 为了提高飞轮与整星耦合特性影响成像像移理论预估的精度,提出了一种星上飞轮安装刚度和阻尼参数的数值补偿算法.首先,建立补偿算法数学模型,基于飞轮径向摇摆模态以及线性整星微振动传递函数模型,通过联合飞轮在专用测量平台上的扰振实测数据以及星上安装后所致成像像移实测数据构建优化函数,实现对星上飞轮安装刚度以及阻尼参数的补偿.其次,采用该算法对某型号卫星上的飞轮安装刚度以及阻尼进行了补偿和估计,最后对参数补偿前后的飞轮扰振所致像移分别进行理论预估与对比.对比结果表明:参数补偿后的预估像移数据较补偿前预估像移数据更接近实测像移数据且径向摇摆模态固有频率曲线更加明显,证明此参数补偿算法可行.本研究显著降低了整星微振动分析过程中飞轮在星上安装刚度与测试平台安装刚度不一致所带来的分析误差,为飞轮与整星耦合特性安装等效参数求解提供了一种思路. 展开更多

关键词 飞轮 微振动 补偿算法 安装刚度和阻尼 像移

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飞轮储能系统应用于微网的仿真研究 被引量：30

18

作者 黄宇淇 方宾义 孙锦枫 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期83-87,113,共6页

微网中的风力、光伏发电等微型电源随机性强、输出功率波动大,微型电源功率不足,微网抗扰能力弱,由并网状态转入孤岛运行时需切除大部分负荷甚至全部负荷。采用飞轮储能系统辅助的微网方案,利用飞轮储能系统大功率充放电及充放电次数无... 微网中的风力、光伏发电等微型电源随机性强、输出功率波动大,微型电源功率不足,微网抗扰能力弱,由并网状态转入孤岛运行时需切除大部分负荷甚至全部负荷。采用飞轮储能系统辅助的微网方案,利用飞轮储能系统大功率充放电及充放电次数无限制的特点,设计并网逆变器的定功率控制方法。通过网侧功率测量决定并网逆变器的输出电流,实现了平抑微型电源功率和负荷波动的功能。在主电网故障时,飞轮储能系统向微网短时提供大量功率,维持大部分负荷等待主电网重合闸。通过理论分析及仿真实验表明,在微网中应用飞轮储能系统是可行的、经济的、高效的,可提升微网的抗灾变能力。 展开更多

关键词 微网 飞轮储能 抗灾变 供电可靠性

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用于微飞轮的永磁平面微电机多目标优化设计

19

作者 吕允春 白越 吴一辉 《微电机》 北大核心 2009年第12期17-20,共4页

考虑到尺寸效应对永磁电机磁、热性能的影响,给出了一种用于微小动量飞轮的无铁心无刷永磁平面微电机的多学科设计方法,即利用多学科优化软件iSIGHT之有限元分析软件Ansys对电机进行多学科设计优化研究,以电机质量、气隙磁密、绕组损耗... 考虑到尺寸效应对永磁电机磁、热性能的影响,给出了一种用于微小动量飞轮的无铁心无刷永磁平面微电机的多学科设计方法,即利用多学科优化软件iSIGHT之有限元分析软件Ansys对电机进行多学科设计优化研究,以电机质量、气隙磁密、绕组损耗为优化目标,以几何尺寸、转动惯量等要求作为约束条件进行优化计算。通过多学科设计优化,电机质量减小了28.03%,气隙磁密增加了2.9%,绕组损耗减小了2.6%,提高了设计效率,在永磁微电机的设计中具有现实意义。 展开更多

关键词 微飞轮 永磁电机 有限元法 多学科协同设计优化

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基于飞轮储能的船用燃机直流微电网大功率负载响应特性 被引量：2

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作者 李月明 丁泽民 +1 位作者 余又红 刘永葆 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第17期102-111,共10页

为充分利用飞轮储能对船舶直流微电网功率补偿的优势,弥补燃气轮机发电系统输出功率调节响应慢的不足,对船用燃机直流微电网大功率负载下的飞轮储能系统控制策略和电网响应特性进行研究。本文基于100 kW实装微型燃气轮机发电机组,建立... 为充分利用飞轮储能对船舶直流微电网功率补偿的优势,弥补燃气轮机发电系统输出功率调节响应慢的不足,对船用燃机直流微电网大功率负载下的飞轮储能系统控制策略和电网响应特性进行研究。本文基于100 kW实装微型燃气轮机发电机组,建立了包括燃气轮机、发电机、飞轮储能系统的船舶直流微电网模型,并在有无飞轮储能系统的情况下,分别突加、突卸40%、60%、80%额定功率负载,详细分析不同负载模式下直流母线电压、发电机转速和飞轮转速的变化特性。结果表明,所提出的飞轮储能系统控制策略可以及时补偿大功率负载冲击下发电机和负载之间功率不平衡,防止母线电压和同步发电机转速波动过大,有效提升微型燃气轮机发电系统的电能质量和稳定性。 展开更多

关键词 微型燃气轮机发电系统 飞轮储能系统 直流微电网 大功率负荷 控制策略

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