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1. chinaXiv:201903.00036 [pdf]

轨道交通用初级永磁型直线电机电磁特性分析

杨雄; 张凤阁; 王秀平
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Electrical Engineering

直线感应电机应用于轨道交通驱动系统,存在功率因数低、效率低的问题, 本文提出了一种新型结构初级永磁型直线电机,该电机采用短初级(动子侧)、长次级 (定子侧)结构,电机的电枢绕组和永磁体均安装于初级,次级仅为凸极磁阻结构。该 种电机不仅具有常规直线感应电机结构简单和非黏着直接驱动等优点,且功率因数和 效率等性能指标优良。论文首先详细介绍了该种电机的结构特点和运行机理,利用等 效磁路法推导了该电机的气隙磁通密度方程和同步速方程;然后设计了一台 12/8 极的 初级永磁型直线电机,借助应用有限元软件,进行了参数化建模和磁场分析,得到了 次级极弧系数对磁场调制能力的影响规律;接着分析了电机的气隙磁场,得到了绕组 反电动势波形图和气隙磁密傅里叶分解图形;最后,研究了电机静态特性,得到了次 级结构对定位力的影响,电流大小对静态电磁推力的影响。仿真结果证明了电磁设计 方案的合理性,为轨道交通直线驱动电机的研究提供了有价值的参考。

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2. chinaXiv:201903.00038 [pdf]

基于虚拟阻抗的变阻感比低压微电网功率控制策略研究

邢作霞; 芦彦东; 董焕宝
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Electrical Engineering

低压微电网中传统下垂控制存在耦合,且由于线路阻抗不匹配使逆变器难 以精确控制输出功率,容易引起逆变器间环流。本文分析了逆变器输出功率特性,通 过引入虚拟功率得出线路阻感比与下垂控制的耦合关系,提出了基于虚拟阻抗的功率 解耦控制策略。策略通过增加虚拟阻抗控制环,改变逆变器输出等效阻感比,实现功 率控制的解耦,同时解决了逆变器在正常运行及负载变化时功率不能均分的问题。利 用 Matlab/Simulink 搭建了低压微电网基本结构的仿真模型,并与传统下垂控制对比, 验证了本策略的有效性。

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3. chinaXiv:201903.00039 [pdf]

500kV高压直流输电线离子流场对绝缘子 电位分布特性影响

李静; 冯宇宁; 刘骥陶; 许鹏鹃
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Electrical Engineering

由于特高压直流输电线周围存在空间电荷,直流输电线附近电场分布复杂, 对附近的绝缘子闪络存在影响。本文基于上流有限元方法计算模拟了 500kV 单极高压 直流线路附近的离子流场,采用迭代收敛控制算法,以保证迭代收敛;研究了空间电 荷的存在对 500kV 直流绝缘子沿面参数的影响

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4. chinaXiv:201903.00071 [pdf]

机械臂用电动螺杆直驱永磁同步电机设计与分析

杨君子; 冯桂宏; 张炳义
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Electrical Engineering

液压驱动存在传动效率低、漏油和高温易引发火灾的问题。本文采用永磁 同步电动机螺杆直驱取代机械臂用液压驱动环节,将一台挖掘机动臂油缸参数转化为 PN = 22kW、nN = 750r/min 的永磁同步电动机参数,分别设计 6 极 36 槽和 8 极 48 槽电 机,同时在 Maxwell 中进行空载仿真。通过采用转子不均匀气隙对电机气隙磁密波形 和齿槽转矩进行优化,并进行负载仿真,得到了一台可用于取代机械臂液压缸的永磁 同步电动机。

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5. chinaXiv:201903.00072 [pdf]

基于FPGA自适应滤波器的磁轴承位移传感器故障信号处理分析

宗鸣; 冯超; 郑安琪
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Electrical Engineering

针对采用差动方式测量位移的主动磁悬浮轴承控制系统,研究了电涡流位 移传感器故障信号与控制器输出信号之间的关系,分析了不同探头发生故障时位移传 感器输出和控制器输出的特征,介绍了自适应滤波的工作原理,进而提出了基于自适 应滤波的传感器故障诊断方法。该方法以两传感器输出信号的差值为参考信号对控制 器的输出信号进行滤波,得到控制器输出信号与两传感器输出差值信号之间的相关系 数,从而根据相关系数的极性准确判断出现故障的传感器。最后应用 Matlab 对其进行 仿真,并结合基于可编程序门阵列(FPGA)的自适应滤波器对故障信号进行实验验 证。结果表明,该方法可以准确地检测到传感器故障并识别故障传感器。

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6. chinaXiv:201903.00077 [pdf]

两种转子结构的永磁无刷直流高速电机转子受力及损耗温度场分析

王大朋; 马田
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Electrical Engineering

电机的设计是一个多重物理场的综合设计。本文设计了一台 10kW、 10 000r/min 的永磁无刷直流高速电机,针对表贴式和内嵌式两种转子结构,分别对内 嵌式转子和不同护套的表贴式高速无刷直流电机进行了受力分析、损耗分析和温度场 分析。在多物理场分析仿真的基础上,得到了满足转子强度、损耗、温升的综合设计 结果。分析了无刷直流电动机的损耗及热场的计算过程,研究了两种电机结构的损耗 大小和温度场分布。采用本文提出的方法不仅可以精确计算电机内部损耗的大小,而 且可以得到电机内部损耗与热场之间的能量交互过程,研究电机的发热问题。通过仿 真结果对比,发现表贴式结构发热比较严重。

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7. chinaXiv:201903.00104 [pdf]

基于断续脉宽调制的三电平逆变器中性点电位平衡控制方法

刘思强; 王丽梅
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Electrical Engineering

在中压大功率逆变器中,存在开关频率高、开关损耗大等问题。采用断续 脉宽调制策略(DPWM)能降低开关频率,同时减小开关损耗。通常,传统的中性 点平衡方法是将补偿电压引入到参考电压中,但是当采用 DPWM 调制方法时,由于 开关的通断之间会存在一定的间隔,所以采用传统的平衡方法无法达到中性点平衡控 制。本文首先分析了中性点不平衡的原因,其次分析了传统平衡控制方法的局限性, 最后采用断续脉宽角调节控制方法。该方法既保证了低的开关频率,同时实现了中性 点电压的平衡,并且没有引入额外的硬件电路和复杂的计算方法。最后采用 Matlab/ Simulink 仿真验证了所提出的方法的有效性。

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8. chinaXiv:201903.00125 [pdf]

新型热继电器过载保护研究

宗鸣; 宫赫
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Electrical Engineering

热继电器过载保护的传统机理是依据双金属片的受热弯曲特性,但由于双 金属片材料及特性分散性较大、反时限特性单一、调整误差大、重复性差、易受环境 温度影响误动或拒动等原因,很难满足当今的过载保护要求。为了确保交流电动机安 全可靠的工作,需要对热继电器进行电子化和智能化的研究。本文提出了一种新型热 继电器的控制原理,通过实验验证了该原理的可行性,为电动机的热保护开辟了一条 新的途径。

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