高溫超導(dǎo)(High Temperature Superconductor,HTS)磁陰電動機與傳統(tǒng)磁陰電動機相比,能夠以更小的體積和重量實現(xiàn)更大的輸出功率、更高的功率因數(shù)和效率.國外有關(guān)超導(dǎo)磁阻電動機的研究目前還處于初級階段,國內(nèi)在這一領(lǐng)域更為滯后.論文以普通磁阻電動機的電磁關(guān)系為基礎(chǔ),結(jié)合超導(dǎo)材料特殊的電磁特性,初步提出了超導(dǎo)磁阻電動機電磁設(shè)計的一般原則;并嘗試進行了一臺額定功率為150W的內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動機的電磁設(shè)計.論文以實際設(shè)計的一臺內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動機樣機作為分析實例,基于第二類超導(dǎo)體臨界態(tài)Kim模型和電磁場的有限元方法,提出了一般HTS磁阻電動機的內(nèi)部磁場及交、直軸同步電抗的分析與計算方法.并在此基礎(chǔ)上進一步研究了如何借助HTS磁阻電動機的電抗曲線分析HTS磁阻電動機的穩(wěn)態(tài)工作特性.論文對常規(guī)磁阻電動機與HTS磁阻電動機進行了比較.計算結(jié)果表明,在電機尺寸、結(jié)構(gòu)不變的前提下,超導(dǎo)磁阻電動機比常規(guī)磁阻電動機明顯地提高了電機X/X值,因而以更小的尺寸獲得了更大的輸出轉(zhuǎn)矩、更高的效率和功率因數(shù),同時電機的穩(wěn)定運行區(qū)間也有所增大.計算結(jié)果還表明,采用抗磁性更強的YBCO塊材作為交軸阻磁介質(zhì),能夠保證轉(zhuǎn)子在獲得較大的直、交軸磁阻差異的同時不必犧牲較大的極孤系數(shù)和氣隙寬度,從而氣隙磁密有較好的波形,電機具有較好的同步性能.論文也對幾種具有相同定子但轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同的HTS磁阻電動機做了比較,比較結(jié)果顯示,ALA式HTS磁阻電動機比內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動機具有更大的輸出轉(zhuǎn)矩;當(dāng)輸出功率較大時,ALA結(jié)構(gòu)的HTS磁阻電動機還比內(nèi)反應(yīng)結(jié)構(gòu)具有更好的穩(wěn)態(tài)工作特性.另外發(fā)現(xiàn),thin-zebra ALA式HTS磁阻電動機的同步性能比thick-zebra ALA式HTS磁阻電動機更好.在進行內(nèi)反應(yīng)式HTS磁阻電動機的設(shè)計時,內(nèi)反應(yīng)槽既要盡量阻隔交軸磁通,又要分布的比較均勻,這樣才能既獲得足夠的直、交軸同步電抗比,又削弱轉(zhuǎn)矩脈動,從而最終改善電機的同步性能.
上傳時間: 2013-04-24
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該文研究了兩相逆變器-異步電動機系統(tǒng)的SVPWM控制技術(shù),該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于小功率、寬調(diào)速運行的場合.通過對電機基本方程進行Kron變換,建立了系統(tǒng)完整的數(shù)學(xué)模型.論文在分析國內(nèi)外兩相逆變器異步電動機的SVPWM控制基礎(chǔ)上,提出四個電壓矢量八個工作空間的SVPWM控制技術(shù),推導(dǎo)了控制參數(shù)和計算公式,提出了使電機具有圓形旋轉(zhuǎn)磁場的調(diào)制比優(yōu)化方案,給出了實施該方案的逆變器功率管的導(dǎo)通順序和逆變器的輸出電壓波形.編制了系統(tǒng)仿真程序,給出SVPWM控制,兩相逆變器-異步電動機系統(tǒng)樣機的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩仿真波形曲.并與采用其他控制方式,進行仿真結(jié)果比較.論證了該文提出的SVPWM控制技術(shù)在兩相逆變器-異步電動機系統(tǒng)中明顯地減小了電流諧波、轉(zhuǎn)矩脈動.論文建立了基于DSP控制器的兩相逆變器-異步電動機系統(tǒng)試驗裝置系統(tǒng),系統(tǒng)由DSP控制器、控制電路、功率驅(qū)動電路、逆變器主電路、異步電動機等組成.完成了各工作區(qū)的SVPWM信號的生成,與理論實現(xiàn)一致.
上傳時間: 2013-07-27
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永磁無刷直流電動機是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電動機,傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計方法已比較成熟,它的進一步推廣應(yīng)用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數(shù)字無刷直流電動機模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雙模控制系統(tǒng),將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別引入到無刷直流電動機的控制中來.充分利用模糊控制對參數(shù)變化不敏感,能夠提高系統(tǒng)的快速性的特點,構(gòu)造適用于調(diào)節(jié)較大速度偏差的模糊調(diào)節(jié)器,加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度;由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學(xué)習(xí)、自收斂性,對被控對象無須精確建模,對參數(shù)變化有較強的魯棒性的特點,構(gòu)造三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器,來實現(xiàn)消除穩(wěn)態(tài)偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據(jù),實現(xiàn)模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種控制模式的切換,使系統(tǒng)在不同速度偏差段快速調(diào)整、平滑運行.此外充分利用系統(tǒng)硬件構(gòu)成的特點,采用適當(dāng)?shù)腜WM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區(qū);通過換相瞬時轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)和分析,得出在換相過程中保持導(dǎo)通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來抑制定子電感對換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區(qū)和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉(zhuǎn)矩波動,使系統(tǒng)電流保持平滑、轉(zhuǎn)矩脈動大幅度減小、系統(tǒng)響應(yīng)更快、并具有較強的魯棒性和實時性.在這種設(shè)計下,系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)更精確的定位和更準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié),而且可以使無刷直流電動機長期工作在低速、大轉(zhuǎn)矩、頻繁起動的狀態(tài)下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)整模糊控制算法,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及PWM輸出,轉(zhuǎn)子位置、速度、相電流檢測計算等功能模塊編程存儲于DSP的E2PROM,實現(xiàn)了對無刷直流電動機的全數(shù)字實時控制,并得到了良好的實驗結(jié)果的結(jié)果.
標(biāo)簽: DSP 無刷直流電動機 雙模控制 轉(zhuǎn)矩
上傳時間: 2013-06-01
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本課題以AD 公司的ADMCF328 為控制核心,并以此為基礎(chǔ),進行了數(shù)字化直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究。 首先,本課題用MATLAB/SUMULINK 對一般的直接轉(zhuǎn)矩控制進行了仿真, 然后又與基于模糊控制的直接轉(zhuǎn)矩仿真結(jié)果進行了比較。結(jié)果表明,加了模糊控制器的控制系統(tǒng)可以直接改善控制系統(tǒng)的質(zhì)量。 然后,作者又提出了MRAS 的具體實現(xiàn)方法,此實現(xiàn)方法在SIMULINK 中進行了仿真。 最后,在實驗室中又真正實現(xiàn)了直接轉(zhuǎn)矩的異步機控制。
標(biāo)簽: 模糊邏輯 交流感應(yīng) 控制研究 電動機
上傳時間: 2013-07-14
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磁共振成像(MRI)由于自身獨特的成像特點,使得其處理方法不同于一般圖像.根據(jù)不同的應(yīng)用目的,該文分別提出了MRI圖像去噪和分割兩個算法.首先,該文針對MRI重建后圖像噪聲分布的實際特點,提出了基于小波變換的MRI圖像去噪算法.該算法詳細闡明了MRI圖像Rician噪聲的特點,首先對與噪聲和邊緣相關(guān)的小波系數(shù)進行建模,然后利用最大似然估計來進行參數(shù)估計,同時利用連續(xù)尺度間的尺度相關(guān)性特點來進行函數(shù)升級,以便獲得最佳萎縮函數(shù),進一步提高圖像的質(zhì)量,最終取得了一定的效果.與此同時,該文對MRI圖像的進一步的分析與應(yīng)用展開了一定研究,提出了一種改進的快速模糊C均值聚類魯棒分割算法.該算法先用K均值聚類方法得到初始聚類中心點,同時考慮鄰域?qū)Ψ指罱Y(jié)果的影響,對目標(biāo)函數(shù)加以改進,用來克服噪聲和非均勻場對MRI圖像分割的影響,達到魯棒分割的目的,為進一步圖像處理和分析打下基礎(chǔ).通過實驗,我們發(fā)現(xiàn),無論是針對模擬圖像還是實際圖像,該文所提出的兩個算法都取得了較好的效果,達到了預(yù)期的目的.
上傳時間: 2013-04-24
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DC/DC變換器的并聯(lián)技術(shù)是提高DC/DC變換器功率等級的有效途徑,而如何實現(xiàn)并聯(lián)模塊間輸出電流的平均分配是實現(xiàn)并聯(lián)的核心技術(shù).目前的并聯(lián)均流技術(shù)多是在并聯(lián)模塊參數(shù)差異不大的情況下實現(xiàn)的,對于并聯(lián)系統(tǒng)在并聯(lián)模塊參數(shù)差異較大的極限情況下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能則很少涉及.該文著重對并聯(lián)系統(tǒng)在參數(shù)差異很大的條件下的工作情況進行了研究.首先利用基于狀態(tài)空間平均法的小信號分析對最大均流法的均流原理進行了分析,并對并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了討論.之后針對已有的均流方案的局限性提出了一種新的具有限流功能的三環(huán)控制均流策略.為了驗證所提出的方案的可行性,建立了MATLAB仿真平臺,利用模塊化仿真的思想進行了系統(tǒng)仿真,初步驗證了方案的合理性.最后搭建了實際的DC/DC并聯(lián)系統(tǒng)試驗平臺,對采用該方案的并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能進行了全面的考察,得到了令人滿意的結(jié)果,證明了具有限流功能的三環(huán)控制均流策略是切實可行的.
標(biāo)簽: DCDC 均流 變換器 并聯(lián)
上傳時間: 2013-04-24
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該文首先以運行的XLPE電力電纜為對象,分析了電纜進行在線監(jiān)測的重要性,介紹了電力電纜供電的優(yōu)缺點、電力電纜的分類和典型故障,討論了電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的國內(nèi)外同類技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,在此基礎(chǔ)上提出符合現(xiàn)場實際的電纜絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)是迫切需要的.其次,從微觀的角度闡述了水樹的形成的過程,對目前存在的XLPE電纜絕緣在線監(jiān)測方法進行了介紹.從不同電壓等級的電纜,其電力系統(tǒng)中的變壓器中性點接地方式不同入手,比較了各種方法的利弊,從而提出了差頻法作為本在線監(jiān)測研究的系統(tǒng)方案.并從抗干擾的角度來考慮,差頻法是更切實可行的方法.從理論上對差頻法的在線監(jiān)測的微觀過程進行了分析,并在此基礎(chǔ)上對電纜水樹枝模型進行了仿真,得到的結(jié)果更好地證明了模型的正確性和差頻法的可行性.再次,研制了基于差頻法的XLPE電纜在線檢測原理驗證裝置,論述了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成.主要有如下幾個部分:一、用于疊加到電纜上的調(diào)頻信號的發(fā)生裝置的技術(shù)要求、構(gòu)成和工作原理;二、用于檢測差頻信號的微小電流檢測裝置的構(gòu)成和特點;三、差頻信號數(shù)據(jù)的采集和傳送到工控機;四、在監(jiān)測系統(tǒng)中,調(diào)頻信號的加載位置和大小;五、電纜的水樹培養(yǎng)和對比樣品的選取;最后詳細介紹了整體的實驗步驟和注意事項.該文通過對電力電纜絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究,提出了基于差頻法的在線監(jiān)測的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)處理方案,從而為更好的實際運用電纜絕緣故障在線監(jiān)測技術(shù),為電力系統(tǒng)安全、方便、迅捷的排除電纜故障提供有利的理論依據(jù)和實際經(jīng)驗.
標(biāo)簽: 聚乙烯 電力電纜 在線監(jiān)測系統(tǒng) 絕緣
上傳時間: 2013-08-04
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開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是一種新型交流驅(qū)動系統(tǒng),以結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、成本低廉、控制參數(shù)多、控制方法靈活、可得到各種所需的機械特性,而備受矚目,應(yīng)用日益廣泛.并且SRD在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)均具有較高的效率,這一點是其它調(diào)速系統(tǒng)所不可比擬的.但開關(guān)磁阻電機(SRM)的振動與噪聲比較大,這影響了SRD在許多領(lǐng)域的應(yīng)用.本文針對上述問題進行了研究,提出了一種新型齒極結(jié)構(gòu),可有效降低開關(guān)磁阻電機的振動與噪聲.通過電磁場有限元計算可看出,在新型齒極結(jié)構(gòu)下,導(dǎo)致開關(guān)磁阻電機振動與噪聲的徑向力大為減小,尤其是當(dāng)轉(zhuǎn)子極相對定子極位于關(guān)斷位置時,徑向力大幅度地減小,并改善了徑向力沿定子圓周的分布,使其波動減小,從而減小了定子鐵心的變形與振動,進而降低了開關(guān)磁阻電機的噪聲.靜態(tài)轉(zhuǎn)矩因轉(zhuǎn)子極開槽也略微減小,但對電機的效率影響不大.開關(guān)磁阻電機因磁路的飽和導(dǎo)致參數(shù)的非線性,又因在不同控制方式下是變結(jié)構(gòu)的.這使得開關(guān)磁阻電機的控制非常困難.經(jīng)典的線性控制方法如PI、PID等方法用于開關(guān)磁阻電機的控制,效果不好.其它的控制方法如滑模變結(jié)構(gòu)控制、狀態(tài)空間控制方法等可取得較好的控制效果但大都比較復(fù)雜,實現(xiàn)起來比較困難.而智能控制方法如模糊控制本身為一種非線性控制方法,對于非線性、變結(jié)構(gòu)、時變的被控對象均可取得較好的控制效果且不需知道被控對象的數(shù)學(xué)模型,這對于很難精確建模的開關(guān)磁阻電機來說尤其適用.同時,模糊控制實現(xiàn)比較容易.但對于變參數(shù)、變結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電機來說固定參數(shù)的模糊控制在不同條件下其控制效果難以達到最優(yōu).為取得最優(yōu)的控制效果,該文采用帶修正因子的自組織模糊控制器,采用單純形加速優(yōu)化算法通過在線調(diào)整參數(shù),達到了較好的控制效果.仿真結(jié)果證明了這一點.
標(biāo)簽: 開關(guān)磁阻電機 自組織 模糊控制
上傳時間: 2013-05-16
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該文針對汽輪發(fā)電機定子在空冷及蒸發(fā)冷卻條件下的溫度分布進行了仿真計算和實驗研究.在仿真方面,對仿真的數(shù)值分析方法進行了研究,建立了三維熱傳導(dǎo)模型,分析討論了溫度場計算過程中邊界條件的計算和設(shè)置.對三種不同絕緣結(jié)構(gòu)的定子試件,在不同的工況下,進行了溫度場仿真計算.在空冷條件下,進行了三維溫度場仿真,得到了多組曲線,獲得了不同電流密度、不同絕緣結(jié)構(gòu)、不同風(fēng)速情況下,定子鐵芯和繞組絕緣表面的溫度分布.在蒸發(fā)冷卻條件下,對定子進行了二維溫度場的仿真計算,并分析了冷卻介質(zhì)F-113的不同液位高度對定子溫度分布的影響.在實驗方面,建立了不銹鋼套筒模型,在空冷條件下,測得了不同風(fēng)速時定子表面的溫升數(shù)據(jù),分析了風(fēng)速、絕緣厚度、以及電流密度對定子溫度場的影響.在蒸發(fā)冷卻條件下,測得了定子的溫度分布,并與空冷的數(shù)據(jù)進行了對比,可以看出在大電流密度條件下,蒸發(fā)冷卻技術(shù)冷卻效果的優(yōu)勢非常明顯.通過該文的研究,更直接地了解了在空冷和蒸發(fā)冷卻兩種冷卻方式下,定子的溫度分布情況.在工程應(yīng)用中,可作為選擇電機冷卻方式的參考.
上傳時間: 2013-04-24
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汽車電機經(jīng)常在低溫(零下40℃)下工作。在低溫下,電機會產(chǎn)生兩個在常溫下所沒有的現(xiàn)象,即起動阻力矩過大和空載運行時尖嘯。起動阻力矩過大會導(dǎo)致電機起動困難;而低溫尖嘯會導(dǎo)致過大的噪聲和軸承的快速磨損。本論文對這兩個現(xiàn)象進行了研究。研究方法是將電機理論與轉(zhuǎn)子動力學(xué)和潤滑理論相結(jié)合,以轉(zhuǎn)子和它的磁場所構(gòu)成的機電耦合系統(tǒng)為研究對象,以轉(zhuǎn)子/軸承支撐系統(tǒng)為研究重點,全面分析了低溫對這個系統(tǒng)的影響。研究結(jié)果表明:這兩個現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì)是相同的,都是機電耦合系統(tǒng)在低溫下發(fā)生變化的結(jié)果。首先是低溫下電磁場發(fā)生變化,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子所受的電磁力增加,使低溫下的齒槽定位轉(zhuǎn)矩變大,在電機不轉(zhuǎn)動時就表現(xiàn)為恒定阻力矩增大,在電機轉(zhuǎn)動時就表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子振動的加劇。其次是轉(zhuǎn)子/軸承支撐系統(tǒng)在低溫下發(fā)生了變化,低溫下潤滑油粘度變大以及轉(zhuǎn)子/軸承之間的配合情況惡化,使得軸承
標(biāo)簽: 汽車電機
上傳時間: 2013-04-24
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