国家自然科学基金(50877036)
- 作品数：25 被引量：190H指数：10
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- 相关机构：南京航空航天大学南京化工职业技术学院江苏技术师范学院更多>>
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- 三维有限元法求解无轴承开关磁阻电机电感被引量：4
- 2009年
- 以一台12/8结构的无轴承开关磁阻电机为研究对象,选用不同未知量作为自由度,分别采用双标量磁位法、矢量磁位法和棱边有限元法对电机进行建模及计算,分析端部效应对电机磁场特性的影响;利用增强型能量增量法计算电机主、悬浮绕组的静态电感,研究无轴承开关磁阻电机的电感特性。通过与电感二维计算值和测量值的比较得到:无轴承开关磁阻电机端部效应严重,在不对齐位置处2D计算误差较大;棱边有限元法相对于另两种三维方法在求解高度非线性磁场问题时具有较高的计算精确度。
- 刘泽远王世山邓智泉
- 关键词：开关磁阻电机无轴承开关磁阻电机电感棱边有限元法
- 无轴承开关磁阻全周期发电机输出功率的建模与优化控制被引量：3
- 2012年
- 针对12/8极无轴承开关磁阻全周期发电机(FPBSRG),从两套绕组的电压方程出发,推导了发电电流的分段解析式,基于此建立了发电机在励磁区间的输出功率的数学模型,并分析不同励磁区域对输出功率的影响;基于不同的励磁条件,分析了励磁区间对发电机续流阶段输出功率的影响;提出了励磁区间的优化方法,以实现FPBSRG输出功率的优化控制。试验结果表明了理论分析的正确性。
- 庄铮邓智泉曹鑫赵丽丹
- 关键词：开关角输出功率
- 异极性永磁偏置径向磁轴承的参数设计与实现被引量：10
- 2012年
- 为了克服现有异极性永磁偏置径向磁轴承参数设计的不足,对一种异极性永磁偏置径向磁轴承进行了研究,分析其结构和工作原理。以其为对象提出了一种根据二维有限元仿真结果构建等效磁路,以满足承载力所需的偏置磁场与控制磁场的磁通量为基本目标;并以软磁材料不饱和为约束条件,结合等效磁路,推导出永磁材料和定转子结构的参数设计方法;设计了径向悬浮力400N的原理样机,进行了三维仿真分析和实验验证。结果表明:提出的参数设计方法合理,利用该方法设计的异极性永磁偏置径向磁轴承悬浮性能优良,为其他型永磁偏置磁轴承的研究奠定了基础。
- 赵旭升邓智泉汪波
- 关键词：永磁偏置径向磁轴承等效磁路参数设计有限元仿真
- 整距绕组分块转子开关磁阻电机的电磁设计被引量：5
- 2011年
- 整距绕组分块转子开关磁阻电机具有高速运行时低风(油)阻和低铁心损耗等优点,特别适合用于航天航空驱动系统。根据整距绕组分块转子开关磁阻电机的基本工作原理,结合输出功率与平均转矩的关系,将绕组电流等效为方波,推导出了整距绕组分块转子开关磁阻电机的主体尺寸计算公式;基于电机定转子未对齐位置和对齐位置的电磁特性,以及整距绕组分块转子开关磁阻电机的电磁特点,确定了定、转子极弧系数选取的规则;同时分析了绕组匝数等主要尺寸的选取的规则;最后,基于上述方法优化设计了一台实验样机,并通过有限元仿真及实验验证了整距绕组分块转子开关磁阻电机的电磁设计方法的正确性。
- 陈小元邓智泉许培林范娜
- 关键词：开关磁阻电机整距绕组电磁设计极弧系数
- 开关磁阻电机位置信号的故障检测与容错控制被引量：11
- 2011年
- 开关磁阻电机位置信号出现故障后,导致相应相不能正常励磁,电机输出转矩降低。通过对开关磁阻电机位置故障信号的分析,提出一种可统一诊断位置信号故障的方法,即通过检测各相位置信号双边沿的触发顺序以及相邻触发边沿之间的角度差来实现故障检测,并利用位置传感器信号之间的位置角度关系实现故障后的容错控制。当故障位置信号恢复正常时,利用故障诊断方法排除错误触发沿,使位置传感器平稳切入,重新恢复工作。最后通过故障模拟实验,验证了位置传感器信号故障检测、容错控制及恢复切入策略的正确性和可行性。
- 许培林邓智泉陈小元王晓琳范娜
- 关键词：开关磁阻电机位置信号故障诊断容错控制故障恢复
- 12/8极无轴承开关磁阻电机定子振动特性分析被引量：11
- 2010年
- 开关磁阻电机(Switched reluctance motor,SRM)由于径向磁拉力导致的振动和噪声问题阻碍了其推广应用;电机定转子偏心时出现的单边磁拉力使振动和噪声更加恶化。本文基于定子周向振动理论和无轴承开关磁阻电机(Bearingless-SRM,BSRM)的径向力特点,分析了将无轴承技术引入SRM后对不平衡径向力起到的补偿作用;给出了同时适用于SRM和BSRM的定子极径向力数学模型,建立了SRM和BSRM的系统仿真模型,分析了两种电机定子极所受的径向力。谐波分析发现:BSRM定子单边磁拉力直流分量及低次谐波含量幅值较SRM大幅减小,因而由此引起的振动和噪声小,更适合于应用在要求低噪声的领域。
- 杨艳邓智泉曹鑫刘泽远王晓琳
- 关键词：开关磁阻电机无轴承振动不平衡磁拉力
- 一种磁悬浮开关磁阻电机用轴向径向磁轴承被引量：7
- 2011年
- 为了克服现有永磁偏置轴向径向磁轴承的缺陷,研究了一种新型结构的磁悬浮开关磁阻电机用永磁偏置轴向径向磁轴承.分析其结构及工作原理,利用等效磁路法进行分析,得出了轴向悬浮力及径向悬浮力的数学模型,并对数学模型进行了线性化处理,得出了其轴向、径向位移刚度和电流刚度.给出了磁极面积、控制线圈安匝数、定转子结构等主要参数的设计方法,给出了样机参数,用有限元对样机进行了三维仿真分析.理论研究和仿真分析表明:该永磁偏置轴向径向磁轴承结构紧凑,轴向控制磁通和径向控制磁通彼此解耦,控制更加容易,适用于高速、低功耗等场合.
- 赵旭升邓智泉汪波
- 关键词：等效磁路参数设计有限元分析
- 飞轮储能装置用轴向磁轴承及其低功耗策略被引量：7
- 2011年
- 针对垂直放置的飞轮储能装置中磁轴承的低功耗要求,研究一种新型结构的永磁偏置轴向磁轴承,分析其结构和工作原理;采用等效磁路法推导出该型磁轴承的承载力、力/位移系数及力/电流系数的数学表达式;给出主要参数的设计方法,并设计原理样机,利用有限元软件对设计结果进行三维仿真分析。在此基础上,研究轴向气隙不对称的低功耗悬浮策略,理论和仿真分析结果表明:该型磁轴承结构紧凑、控制方便,不对称气隙的低功耗悬浮策略相比于对称气隙,利用偏置磁通在转子铁心上产生了稳定的被动悬浮力,悬浮功耗最多可降低98%。
- 赵旭升邓智泉王晓琳汪波
- 关键词：等效磁路有限元仿真
- 无轴承开关磁阻电机平均悬浮力控制策略被引量：24
- 2009年
- 无轴承开关磁阻电机是一个复杂的非线性系统,因此其控制策略的研究非常重要。高速时由于反电势的增加,使悬浮绕组开通时刻电流难以跟踪,导致瞬时悬浮力难以控制,因此有必要研究基于平均悬浮力和平均转矩的无轴承开关磁阻电机控制策略。根据无轴承开关磁阻电机的悬浮原理和数学模型,设计平均悬浮力和平均转矩的控制策略。主绕组电流和悬浮绕组电流均采用方波控制。推导了平均悬浮力与绕组电流之间的关系,以及主绕组电流和悬浮绕组电流的计算公式。给出了超前角和绕组电流的计算流程。针对12/8结构的无轴承开关磁阻电机,设计了以数字信号处理器TMS320C2812为核心的控制系统。通过实验给出了绕组电流波形和转子位移波形。实验结果显示了电机的稳定悬浮,验证了此控制策略的可行性。
- 杨钢邓智泉曹鑫罗建震王晓琳
- 关键词：开关磁阻电机无轴承超前角控制系统
- 三相串联励磁式无轴承开关磁阻发电机原理与实现被引量：13
- 2013年
- 为减少无轴承开关磁阻发电机(BSRG)所需功率器件数目,提出了一种将相邻三相定子齿极上的励磁绕组串联的新型发电励磁方式。在详细阐述其工作原理的基础上,从两套绕组的电压方程出发,建立其电流模型,进而结合磁链-电流曲线分析不同发电模态下的机电能量转换过程。根据悬浮力数学模型,提出相应控制策略以实现电机稳定悬浮发电运行,实验结果证实了所提方案的有效性。
- 曹鑫邓智泉庄铮赵丽丹
- 关键词：数学模型控制策略
