国家自然科学基金(51107075)
- 作品数：12 被引量：69H指数：4
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- 相关机构：山东大学中国石油化工集团公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：电气工程更多>>
- 电励磁单相开关磁通电机电磁性能解析计算被引量：2
- 2016年
- 开关磁通电机作为一种双凸极电机,由于复杂的磁路结构和特殊的工作方式使得电磁性能的解析计算成为难点。基于子域法建立电励磁开关磁通电机的解析模型,根据电机结构和各部分电磁性能,将求解区域划分为多个子区域,在每个子域内建立磁场的偏微分方程,根据矢量磁位通解和边界条件,建立包含积分常数的方程组,可求解得到每个子域的矢量磁位,进而可计算磁通密度、绕组磁链、感应电动势以及电磁转矩。解析法、有限元法和样机实验结果对比表明,结果非常接近,证明了解析模型的正确性。该模型能够体现结构参数对电磁性能的影响,可应用于开关磁通电机的初始设计和优化计算中。
- 杨玉波王宁闫博王秀和
- 关键词：双凸极电励磁解析法
- 新型混合励磁磁通切换型磁阻电机的变结构磁路模型被引量：8
- 2014年
- 为使磁通切换型磁阻电机(flux switching motor,FSM)兼具节电效果与励磁调节能力,提出一种新型单相混合励磁磁通切换型磁阻电机(hybrid excitation flux switching motor,HEFSM),其由励磁绕组与永磁体共同提供励磁磁动势,结构独特,磁路复杂。同时,提出一种适用于该电机静态特性分析的磁路模型建模方案,包括适用于结构变化的气隙及铁心磁阻确定方法,同时避免了重新列解磁路方程,求解方程时对磁化曲线进行插值处理,使得铁心的磁导率为非线性,更加贴合实际情况。设计制作了样机,进行了有限元仿真与实验研究。仿真、实验结果与所建模型计算结果对比表明,所建立的模型能够较好的反应电机的实际特性,为该类电机的设计、分析提供了参考。
- 张宗盛王秀和杨玉波
- 关键词：混合励磁变结构非线性
- 改善单相混合励磁磁通切换电机转矩死区的不对称转子建模与测试被引量：1
- 2015年
- 为改善单相混合励磁磁通切换电机(Hybrid Excitation Flux Switching Motor,HEFSM)存在转矩死区的问题,文章分析了一种采用不对称转子结构的解决方案。首先分析了该转子的结构设计特点,由于采用不对称转子结构的HEFSM磁场分布更为复杂,因此同时提出了较为实用的简化模型的建模方法,该方法以简化磁路模型为基础建立了电机的电磁转矩表达式。通过给定电流有限元仿真与联合仿真证明不对称转子结构可有效地改善单相HEFSM的转矩死区问题;测试结果表明所建简化模型准确度较高,改善转矩死区效果明显。
- 张宗盛王秀和杨玉波
- 关键词：有限元仿真
- 单相并联混合励磁磁通切换型磁阻电机建模与分析
- 2015年
- 磁通切换型磁阻电机可采用不同的励磁形式,其中电励磁式与混合励磁式的励磁磁动势是可调节的,在单相电励磁结构基础上分析设计了相同定转子极数比的并联混合励磁的磁通切换型磁阻电机。提出一种借助于变跨距电励磁磁通切换型磁阻电机的有限元仿真结果,以建立混合励磁结构的简化磁路模型的方法,通过该模型可获得描述电机动态特性的非线性等效励磁电流、电感等参数。制作了具有可比性的电励磁、混合励磁结构样机各一台,并进行了实验测试,模型计算值与实验值吻合度较高,验证了理论分析、建模方法的正确性。
- 张宗盛王秀和杨玉波张冉
- 关键词：建模方法
- 组合磁极削弱永磁同步电动机转矩脉动方法研究被引量：16
- 2013年
- 针对永磁同步电动机的转矩脉动削弱问题,研究了组合永磁磁极的转矩脉动削弱方法。组合磁极由两种性能不同的永磁材料组成,通过合理选择永磁材料与极弧宽度组合,可削弱气隙磁密和反电动势谐波,进而削弱转矩脉动。采用解析法计算组合磁极产生的气隙磁密和反电动势,研究组合磁极的极弧宽度变化对反电动势的谐波的影响,以总谐波失真最小为标准,得到极弧宽度组合。有限元计算结果表明,采用极弧宽度组合时,反电动势谐波和永磁电机的转矩脉动都得到了很好地削弱。
- 杨玉波王秀和朱常青
- 关键词：永磁电机转矩脉动有限元法齿槽转矩
- 三绕组并联式单相感应电动机起动方式研究被引量：2
- 2012年
- 为了保证三绕组并联式单相感应电动机的起动性能,研究了该种电机的动态特性和起动方式。基于电磁关系,建立动态数学模型,并进行仿真计算。为了验证该模型的正确性和有效性,将仿真结果与试验结果进行对比。利用该仿真模型详细分析电容对该种电机起动性能的影响,并给出结构简单的单电容起动电路。仿真和实验结果表明,选择合适的起动电容和运行电容,可以使三绕组并联式单相感应电动机具有良好的起动性能和稳态运行性能。在实际应用中,使用双起动电容电路可以保证良好的起动性能,选择单电容起动电路,可以简化电路结构,节约成本。
- 裴英王秀和杨玉波仲慧乔东伟
- 关键词：单相感应电动机动态仿真起动性能单相供电
- 基于分块永磁磁极的永磁电机齿槽转矩削弱方法被引量：26
- 2012年
- 基于齿槽转矩的周期性以及永磁磁极与槽口相对位置的不同对齿槽转矩分布的影响,采用叠加法研究了分块永磁磁极削弱齿槽转矩的方法。该方法无需计算永磁分块导致的复杂的气隙磁通密度分布,而基于不同分块之间与槽口相对位置的变化导致的不同的齿槽转矩的分布,通过合理选择永磁分块数、分块宽度及分块间隔,可使得不同分块产生的齿槽转矩相互抵消,从而有效地削弱齿槽转矩。针对每极整数槽和非整数槽结构,推导得到了永磁分块数、分块宽度以及分块间隔之间关系解析表达式。有限元计算表明,本文得到的确定方法可有效地削弱齿槽转矩。
- 杨玉波王秀和朱常青
- 关键词：永磁电机有限元法齿槽转矩
- 消除单相磁通切换型磁阻电机启动死区的新型转子结构及其实验研究
- 2015年
- 该文提出一种新型转子设计方案,以克服单相磁通切换型磁阻电机(flux switching motor,FSM)存在启动死区的不足。文章分析了单相FSM的工作特点及现有关于改善、消除启动死区方法的特点与不足,基于此提出一种"错位"装配的转子设计方案,并对两种具体的"错位"装配转子结构进行了3D有限元仿真分析,最终选取了由两种不同极弧长度叠片组成的转子结构。阐述了装有该新型转子FSM控制电路的选取原则及控制方法的特点,搭建了整个电机系统的联合仿真模型并进行仿真,制作了装有新型转子的FSM样机及控制器并进行了实验测试。仿真分析与实验测试结果表明,该文所设计的新型转子结构实现了消除单相FSM启动死区的研究目标,具有很好的实用价值。
- 张宗盛王秀和杨玉波
- E型铁心开关磁通电机的电磁性能解析计算被引量：4
- 2016年
- 由于复杂磁路的影响,开关磁通电机电磁性能的解析计算是个难点。采用子域法,通过子域划分、建立偏微分方程与通解、确立边界条件和积分常数求解等步骤建立E型铁心结构开关磁通电机的解析模型,计算得到了各子域矢量磁位、磁通密度、绕组磁链、电动势和电磁转矩,分析了不同定转子极数组合对绕组电动势和齿槽转矩的影响,得到了合适的极数组合。与有限元法计算结果的对比表明,空载时两者计算结果非常接近,负载时由于电枢反应磁场的影响,与非线性有限元相比,解析法会带来一定误差。虽然该解析模型不能考虑饱和的影响,由于解析法计算速度快,能得到规律性的结论,非常适合电机的初始设计和优化计算。
- 杨玉波王宁王秀和
- 关键词：解析法有限元法
- 单相磁通切换型磁阻电机的快速建模方法被引量：3
- 2014年
- 为快速而有效的实现对单相磁通切换型磁阻电机(flux switching motor,FSM)动态特性描述,提出一种快速建立电机非线性电感模型的方法。采用磁路分析的方法建立一对定转子极之间气隙磁导随转子位置变化的表达式,并在此基础上根据单相FSM的结构特点利用气隙磁导表达式建立了励磁绕组、电枢绕组的自感及互感关于转子位置角的非线性模型。样机的反电动势实验值与模型计算值的对比表明:所提出的快速建模方法能够应用于单相FSM非线性电感的建模。电流较小时准确度很高,电流增大时漏磁的影响变大,反电动势的实验值与模型计算值在上升沿与下降沿处会出现一定的偏差,基于单相FSM的结构特点,该偏差不会影响电机动态响应分析的准确性。
- 张宗盛王秀和杨玉波张冉
- 关键词：磁路分析气隙磁导非线性电感动态响应分析
