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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
1
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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倾转机翼无人机过渡状态气动特性研究
2
作者 马凯 林长亮 +2 位作者 潘明龙 王熊 陆洋 《航空工程进展》 2025年第3期163-171,共9页
倾转机翼构型无人机在连续倾转过渡过程中具有复杂非定常气动特性。以虚拟桨盘模型替代真实桨叶,通过添加动量源项的方法对旋翼流场进行计算,结合动网格技术对其进行流场非定常气动仿真,计算并分析旋翼/固定翼附近流场气动干扰与升阻力... 倾转机翼构型无人机在连续倾转过渡过程中具有复杂非定常气动特性。以虚拟桨盘模型替代真实桨叶,通过添加动量源项的方法对旋翼流场进行计算,结合动网格技术对其进行流场非定常气动仿真,计算并分析旋翼/固定翼附近流场气动干扰与升阻力特性,针对过渡段运动状态完成模型建立与前飞速度—倾转角运动方程迭代拟合。结果表明:倾转初始状态无人机受到旋翼下洗流影响较小,由固定翼提供主要升力,在30°~50°倾转角的倾转过程中,倾转机翼段阻力增大,旋翼需用拉力增大。倾转机翼外段受旋翼下洗流干扰升力下降,倾转末期由旋翼承担主要升力作用。 展开更多
关键词 倾转机翼无人机 虚拟桨盘模型 过渡状态 重叠网格 动网格技术 气动特性
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虚拟同步发电机的转子惯量自适应控制方法 被引量：210
3
作者 程冲 杨欢 +2 位作者 曾正 汤胜清 赵荣祥 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期82-89,共8页
近年来,微电网作为一种可再生能源接入电网的有效载体,已受到越来越多的关注。微电网中的分布式电源大多需要通过逆变器实现并网和输出电能,然而传统的逆变器控制算法只考虑快速响应,并没有类似同步发电机的惯性特征,因而对电网冲击较... 近年来,微电网作为一种可再生能源接入电网的有效载体,已受到越来越多的关注。微电网中的分布式电源大多需要通过逆变器实现并网和输出电能,然而传统的逆变器控制算法只考虑快速响应,并没有类似同步发电机的惯性特征,因而对电网冲击较大。针对该问题,在总结了虚拟同步发电机(VSG)支撑微电网稳定运行控制策略的基础上,结合同步发电机的功角曲线和转子惯量的物理意义,提出了一种自适应虚拟转子惯量的VSG控制算法,并通过对分布式电源小信号模型的分析,确定了自适应惯量系数的选取原则。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真工具,分别在并网和离网运行模式下验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 转子惯量 自适应算法 功角曲线 小信号模型
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考虑转子磁链-电流环控制动态的虚拟惯量DFIG功频响应特性建模 被引量：10
4
作者 李国庆 刘先超 +1 位作者 姜涛 王长江 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4897-4905,共9页
含有虚拟惯量控制的双馈风电机组的频率响应特性受风电本体和控制环节等因素影响,该文提出一种考虑转子磁链-电流环控制动态的虚拟惯量双馈风电机组功频响应特性建模方法。首先,分析含虚拟惯量控制的双馈风电机组在受扰后的运行特性,基... 含有虚拟惯量控制的双馈风电机组的频率响应特性受风电本体和控制环节等因素影响,该文提出一种考虑转子磁链-电流环控制动态的虚拟惯量双馈风电机组功频响应特性建模方法。首先,分析含虚拟惯量控制的双馈风电机组在受扰后的运行特性,基于小信号线性化方法分别建立风轮机、异步发电机及其轴系、转子侧功率环控制以及电流环控制的状态方程;基于定子磁链定向原理化简转子磁链-电流环线性化方程,利用状态方程建立考虑转子磁链-电流环控制的风电机组五阶闭环传递函数;通过频域法量化电流环作用的转子磁链频域响应,剖析所提模型与已有简化模型之间的区别,采用摄动理论分析电流环控制参数对所提模型有功功率-频率响应的影响。最后,在含双馈风电的5节点测试系统与某实际电力系统算例中对比时域仿真结果,结果表明:所提模型的功频响应精度高、适用性强。 展开更多
关键词 双馈风电 小信号模型 转子磁链 电流环 虚拟惯量 控制参数
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基于虚拟材料层燃机转子接触面建模方法 被引量：2
5
作者 赵润超 焦映厚 +2 位作者 曲秀全 张赛 武祥林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期117-123,共7页
为提高燃气轮机拉杆转子建模的准确性,在轮盘接触面处引入虚拟材料层对接触效应进行表征.结合数学统计模型和高斯分布函数得到接触面接触力学模型,分析了不同参数下的接触特性,基于材料力学变形本构关系导出虚拟材料层的弹性模量及泊松... 为提高燃气轮机拉杆转子建模的准确性,在轮盘接触面处引入虚拟材料层对接触效应进行表征.结合数学统计模型和高斯分布函数得到接触面接触力学模型,分析了不同参数下的接触特性,基于材料力学变形本构关系导出虚拟材料层的弹性模量及泊松比,对接触层进行建模.动力学计算结果表明:在刚性支撑下,预紧力变化导致的接触效应对四阶临界转速的影响较为明显,转速偏差可达2.31%.引入非线性油膜力结果表明:预紧力增大导致各运动状态提前发生,实体转子与考虑预紧力接触的转子动态结果有较大分歧.虚拟材料层的引入有效地简化了考虑接触效应的燃机转子建模过程,并真实反映出轮盘接触效应对转子横振刚度的削弱作用. 展开更多
关键词 虚拟材料层 接触效应 燃气轮机 转子 建模
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基于虚拟磁链预测直接功率控制的双PWM变频调速系统研究
6
作者 王辉 李宇豪 +2 位作者 张文博 李静怡 赵冬阳 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第3期69-74,共6页
针对双PWM变频调速系统谐波污染严重、动态响应慢等问题,提出了一种基于虚拟磁链的双PWM变频系统预测直接功率控制策略.首先,分析了双PWM变频系统,建立两相静止坐标系数学模型.其次,整流侧采用基于虚拟磁链的模型预测直接功率控制策略,... 针对双PWM变频调速系统谐波污染严重、动态响应慢等问题,提出了一种基于虚拟磁链的双PWM变频系统预测直接功率控制策略.首先,分析了双PWM变频系统,建立两相静止坐标系数学模型.其次,整流侧采用基于虚拟磁链的模型预测直接功率控制策略,整流侧采用虚拟磁链定向,降低电网电压谐波干扰,增加系统的可靠性.另外,采用两步预测进行延时补偿,且采用重复控制对系统稳态有功和无功功率误差进行修正,并利用空间矢量脉宽调制技术选择整流侧期望开关状态.再次,逆变侧采用转子磁链定向矢量控制策略.最后,以异步电机为负载建立仿真模型.仿真结果表明:该双PWM变频调速方案能够进一步抑制直流电压波动、加快系统动态响应速度、减小交流侧输入电流谐波含量. 展开更多
关键词 双PWM变频系统 虚拟磁链 模型预测直接功率控制 重复控制 转子磁链定向矢量控制
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计及风力发电机转速安全约束的DFIG一次调频模型预测控制策略 被引量：3
7
作者 周涛 张锋杨 +2 位作者 徐妍 王亚伦 纪子洋 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期155-164,共10页
针对传统方法控制双馈感应发电机(DFIG)的调频效果过于依赖参数整定的问题,该文提出了一种基于模型预测控制(MPC),计及转速安全约束的风力发电机参与一次调频控制策略。该方法结合风力发电机动力学模型与频率响应模型建立预测模型,通过... 针对传统方法控制双馈感应发电机(DFIG)的调频效果过于依赖参数整定的问题,该文提出了一种基于模型预测控制(MPC),计及转速安全约束的风力发电机参与一次调频控制策略。该方法结合风力发电机动力学模型与频率响应模型建立预测模型,通过线性回归方法变参考值将风力发电机转速的稳定性纳入考虑。相较于虚拟惯性控制等方法将系统频率偏差与转子动能直接关联,该文方法通过建立全新的预测模型,实时统筹考虑整个系统的状态信息,无需反复调整参数,在考虑转速安全性的同时兼顾全局性能。最后,通过实际算例分析验证了该文调频策略的有效性以及相对现有方法的优越性。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 一次调频 频率响应模型 模型预测控制 转子动能控制 虚拟惯性控制 转速安全 线性回归
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考虑动态频率惯量特性的储能电池参与电网一次调频控制 被引量：3
8
作者 蔡振华 黎灿兵 +3 位作者 阳同光 魏娟 葛睿 李立雄 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1946-1956,共11页
储能电池参与电网调频时对系统的惯量响应能力和引起的最大频率偏差均有待改善,网侧变流器的虚拟同步发电机(VSG)控制策略有望提升储能电池参与电网一次调频的性能.为此,提出考虑动态频率惯量特性的储能电池参与电网一次调频控制.为利... 储能电池参与电网调频时对系统的惯量响应能力和引起的最大频率偏差均有待改善,网侧变流器的虚拟同步发电机(VSG)控制策略有望提升储能电池参与电网一次调频的性能.为此,提出考虑动态频率惯量特性的储能电池参与电网一次调频控制.为利用储能电池对电网的惯量支撑和一次调频能力,构建附加有功功率模块,将储能电池的虚拟惯量控制和下垂控制策略产生的有功功率分别作为变转子惯量控制和输出反馈模型预测控制的附加功率;针对虚拟同步机惯量特性与电网需求间不匹配的问题,设计考虑系统频率偏差和系统频率变化率的变转子惯量控制策略,实现转子惯量对系统频率的实时调整.进一步提出VSG的输出反馈模型预测策略,通过在转子角频率增量与转矩增量之间建立反馈通道,实现系统频率偏差的动态预测和补偿.与现有的3种控制策略对比分析表明:考虑动态惯量特性的一次调频控制能充分利用储能电池和VSG的调频能力,有效减少电网的频率偏差和频率变化率. 展开更多
关键词 惯量响应 一次调频 虚拟同步发电机 变转子惯量控制 输出反馈模型预测控制
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不对称弱电网下双馈风机系统的稳定性评估及正负序虚拟转子电感控制策略 被引量：2
9
作者 徐海亮 陈翔宇 葛平娟 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期49-56,共8页
不对称弱电网下,双馈风机与电网之间存在着复杂且剧烈的交互作用,严重影响风机运行的稳定性以及向电网输送功率的能力。针对该问题,建立了双馈风机系统源荷耦合的单输入单输出(SISO)等效模型,分析了系统失稳机理,特别是探明了正序有功... 不对称弱电网下,双馈风机与电网之间存在着复杂且剧烈的交互作用,严重影响风机运行的稳定性以及向电网输送功率的能力。针对该问题,建立了双馈风机系统源荷耦合的单输入单输出(SISO)等效模型,分析了系统失稳机理,特别是探明了正序有功电流、电网不对称故障深度等因素对稳定性的作用规律。提出了正负序虚拟转子电感控制策略,厘清了虚拟转子电感参数对系统稳定性的作用机理,并据此给出了参数整定依据,有效提升了双馈风机系统在弱电网下的稳定运行能力。理论分析表明所提模型大幅减小了稳定性分析时间,仿真及实验验证了理论分析结果的正确性和正负序虚拟转子电感控制策略的有效性。 展开更多
关键词 双馈风机 弱电网 不对称故障 小信号建模 稳定性分析 虚拟转子电感
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基于UG的一种压气机转子叶片加工过程仿真
10
作者 贾健宏 王广林 《新技术新工艺》 2014年第9期55-58,共4页
由于叶片越来越复杂,精度要求越来越高,如果数控加工程序编制得不恰当,可能出现刀具与工件之间发生干涉或碰撞,出现大的残留以及加工效率较低等问题,从而影响叶片加工的可靠性和加工效率;因此,研究叶片加工过程仿真对叶片的加工具有重... 由于叶片越来越复杂,精度要求越来越高,如果数控加工程序编制得不恰当,可能出现刀具与工件之间发生干涉或碰撞,出现大的残留以及加工效率较低等问题,从而影响叶片加工的可靠性和加工效率;因此,研究叶片加工过程仿真对叶片的加工具有重要意义。 展开更多
关键词 转子叶片 加工仿真 虚拟轴 机床驱动 机床模型
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