專輯類-PCB及CAD相關(guān)資料專輯-174冊-3.19G 高速PCB設(shè)計技術(shù)講座資料-91頁-3.3M.pdf
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專輯類-器件數(shù)據(jù)手冊專輯-120冊-2.15G 高速CMOS數(shù)字集成電路實用手冊-365頁-8.2M.pdf
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專輯類-器件數(shù)據(jù)手冊專輯-120冊-2.15G 中國集成電路大全-高速CMOS集成電路-777頁-13.6M.pdf
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專輯類-器件數(shù)據(jù)手冊專輯-120冊-2.15G 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電路-54-74HC全系列高速CMOS數(shù)據(jù)手冊-中文-.pdf
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專輯類-電子基礎(chǔ)類專輯-153冊-2.20G 高速數(shù)字電路設(shè)計-51頁-1.0M.pdf
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專輯類-單片機專輯-258冊-4.20G AVR高速嵌入式單片機原理與應(yīng)用-454頁-9.8M.pdf
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本論文圍繞提高高速變頻電機設(shè)計水平和促進電機CAD技術(shù)發(fā)展這一主題,對高速變頻電機電磁設(shè)計和電機智能設(shè)計方法進行了深入的研究。 1.分析了集膚效應(yīng)對高速變頻電機設(shè)計的影響。針對高速變頻電機轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中集膚效應(yīng)現(xiàn)象較為嚴(yán)重的特點,用有限元法對不同轉(zhuǎn)子槽型在不同頻率時的集膚效應(yīng)進行了分析,并提出了一種利用有限元法的精確計算結(jié)果和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射能力計算電機轉(zhuǎn)子集膚效應(yīng)系數(shù)的新方法,能夠快速有效的給出轉(zhuǎn)子不同槽型不同頻率時的集膚效應(yīng)系數(shù)。 2.研究了電壓型SPWM變頻器輸出時間諧波頻譜以及調(diào)制參數(shù)對輸出諧波的影響,為精確分析高速變頻電機的諧波效應(yīng)和選擇適當(dāng)?shù)淖冾l器提供參考。分析了時間諧波對高速變頻電機效率、功率因數(shù)及輸出轉(zhuǎn)矩的影響,對提高高速變頻電機設(shè)計精度具有指導(dǎo)意義。 3.從電磁設(shè)計的角度探討了高速變頻電機設(shè)計過程,所得出的結(jié)論對于高速變頻電機設(shè)計具有指導(dǎo)意義。論文還提出了一個可以考慮時間諧波效應(yīng)的高速變頻電機分析模型,在此基礎(chǔ)上編制了高速變頻電機電磁仿真程序。 4.前人工作的基礎(chǔ)上,進一步研究了人工智能技術(shù)在電機設(shè)計中的應(yīng)用。針對電機設(shè)計不同階段的特點,首次提出了面向電機設(shè)計過程的智能設(shè)計集成推理體系。 5.從設(shè)計過程優(yōu)化的角度,研究了電機設(shè)計狀態(tài)評價問題,建立了電機設(shè)計狀態(tài)綜合評價模型,能夠?qū)﹄姍C設(shè)計的不同層次、不同階段及時進行設(shè)計狀態(tài)評價。@ @ 6.研究了基于實例推理技術(shù)在電機初始方案設(shè)計過程中的應(yīng)用,首次提出了一種基于知識引導(dǎo)和相似優(yōu)先的混合型實例檢索算法,給出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實例相似度判定機制,可以提高檢索效率。 7.針對傳統(tǒng)電機調(diào)整設(shè)計專家系統(tǒng)的缺陷,提出了一種新型的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理機制的電機調(diào)整設(shè)計混合型專家系統(tǒng)模型,該模型將專家系統(tǒng)技術(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、電機綜合設(shè)計方法有效結(jié)合,具有并行推理和系統(tǒng)自學(xué)習(xí)能力,解決了調(diào)整設(shè)計過程中調(diào)整力度難以確定的問題。 8.論支還研究了基于遺傳算法的電機優(yōu)化設(shè)計方法。針對遺傳算法中普遍存在的早熟收斂和搜索效率低的現(xiàn)象,提出了一種改進遺傳算法一變焦自適應(yīng)遺傳算法,有助于提高優(yōu)化效率和克服早熟。 9.在上述工作的基礎(chǔ)上,首次提出了支持遠(yuǎn)程設(shè)計的電機智能設(shè)計集成平臺的概念,給出了基于軟總線和組件機制的平臺實現(xiàn)模型。并對集成平臺中電機模型集成技術(shù)、基于Objectorx的電機圖形繪制技術(shù)和基于Web的遠(yuǎn)程設(shè)計支持技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進行了討論。
上傳時間: 2013-04-24
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本課題是國家自然科學(xué)基金重點資助項目“微型燃?xì)廨啓C一高速發(fā)電機分布式發(fā)電與能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)研究”(50437010)的部分研究內(nèi)容。高速電機的體積小、功率密度大和效率高,正在成為電機領(lǐng)域的研究熱點之一。高速電機的主要特點有兩個:一是轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn),二是定子繞組電流和鐵心中磁通的高頻率,由此決定了不同于普通電機的高速電機特有的關(guān)鍵技術(shù)。本文針對高速永磁電機的機械與電磁特性及其關(guān)鍵技術(shù)進行了深入地研究,主要包括以下內(nèi)容: 首先,進行了高速永磁電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度分析。根據(jù)永磁體抗壓強度遠(yuǎn)大于抗拉強度的特點,提出了一種采用整體永磁體外加非導(dǎo)磁高強度合金鋼護套的新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。永磁體與護套之間采用過盈配合,用護套對永磁體施加的靜態(tài)預(yù)壓力抵消高速旋轉(zhuǎn)離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使永磁體高速旋轉(zhuǎn)時仍承受一定的壓應(yīng)力,從而保證永磁轉(zhuǎn)子的安全運行。基于彈性力學(xué)厚壁筒理論與有限元接觸理論,建立了新型高速永磁轉(zhuǎn)子應(yīng)力計算模型,確定了護套和永磁體之間的過盈量,計算了永磁體和護套中的應(yīng)力分布。該種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和強度計算方法已應(yīng)用于高速永磁電機的樣機設(shè)計。 其次,進行了高速永磁轉(zhuǎn)子的剛度分析和磁力軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速計算。基于電磁場理論分析了磁力軸承支承的各向同性,利用氣隙靜態(tài)偏置磁通密度計算了磁力軸承的線性支承剛度,在對高速電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)離散化的基礎(chǔ)上建立了磁力軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)方程,采用有限元法計算了高速永磁電機轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。利用該計算方法設(shè)計的1臺采用磁力軸承的高速電機,已成功實現(xiàn)60000r/min的運行。 再次,進行了高速永磁電機的定子設(shè)計,提出了一種新型環(huán)形繞組結(jié)構(gòu)。環(huán)型繞組線圈的下層邊放在定子鐵心的6個槽中,而上層邊分布在定子鐵心軛部外緣的24個槽中,不但增加了定子表面的通風(fēng)散熱面積,使冷卻氣流直接冷卻定子繞組,更為重要的是,解決了傳統(tǒng)2極電機繞組端部軸向過長的難題,使轉(zhuǎn)子軸向長度大為縮短,從而增加了高速永磁電機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剛度。 然后,采用場路耦合以及解析與實驗相結(jié)合的方法,分析計算了高速永磁電機的損耗和溫升,并對高速永磁發(fā)電機的電磁特性進行了仿真。高速電機的優(yōu)點是體積小和功率密度大,然而隨之而來的缺點是單位體積的損耗大,以及因散熱面積小造成的散熱困難。損耗和溫升的準(zhǔn)確計算對高速電機的安全運行至關(guān)重要。為了準(zhǔn)確計算高速電機的高頻鐵耗,對定子鐵心所采用的各向異性冷軋電工鋼片制作的試件,進行了不同頻率和不同軋制方向的導(dǎo)磁性能和損耗系數(shù)測定。然后采用場路耦合的方法,分析計算了高速電機的定子鐵耗和銅耗、轉(zhuǎn)子護套和永磁體內(nèi)的高頻附加損耗以及轉(zhuǎn)子表面的風(fēng)磨損耗。在損耗分析的基礎(chǔ)上,計算了高速電機的溫升。最后,設(shè)計制造了一臺額定轉(zhuǎn)速為60000r/min的高速永磁電機試驗樣機,并進行了初步的試驗研究。測量了電機在不同轉(zhuǎn)速下空載運行時的定、轉(zhuǎn)子溫升及定子繞組的反電動勢波形。通過與仿真結(jié)果的對比,部分驗證了高速永磁電機理論分析和設(shè)計方法的正確性。在此基礎(chǔ)上,提出一種高速永磁電機的改進設(shè)計方案,為進一步的研究工作打下了基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-04-24
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準(zhǔn)確計算電機鐵耗一直是困擾電機設(shè)計者的一個難題。傳統(tǒng)方法是假設(shè)電機內(nèi)部磁場僅是交變磁化的,根據(jù)鐵磁材料在交變磁化條件下測量的數(shù)據(jù),計算電機齒部和軛部由基波磁場造成的損耗,對于計算值與實測值之間的誤差通過經(jīng)驗系數(shù)來修正。這種方法對于已經(jīng)長期制造和使用的電機而言勉強適用,對于近年來發(fā)展很快的永磁電機、高速電機和其他新結(jié)構(gòu)電機,由于缺乏合適的經(jīng)驗系數(shù),導(dǎo)致此方法難以適用。眾多研究人員的成果已經(jīng)證明電機的鐵耗有相當(dāng)一部分是由旋轉(zhuǎn)磁化導(dǎo)致的,因此顧及旋轉(zhuǎn)磁化的電機鐵耗計算模型是本文的一個重要內(nèi)容。 本文從鐵磁材料的鐵耗入手,先研究鐵磁材料在交變磁化和旋轉(zhuǎn)磁化方式下的計算和測量方法,目的是得到鐵耗分立模型中磁滯損耗、渦流損耗和異常損耗的計算系數(shù)。本文提出并實現(xiàn)了數(shù)字式的25cm愛潑斯坦方圈測試系統(tǒng),它可以測量在任何頻率和波形電源供電下硅鋼片的損耗,本文還在二維鐵耗測試系統(tǒng)中對硅鋼片在圓形旋轉(zhuǎn)磁化條件下的損耗進行了測量。結(jié)果表明,在同樣頻率和磁密的條件下,旋轉(zhuǎn)磁化下的損耗要比交變磁化下的損耗大。本文提出了基于磁密軌跡的電機鐵耗計算模型,它只采用較容易獲得的交變磁化損耗系數(shù),但又能顧及到旋轉(zhuǎn)磁化帶來的影響。通過實際電機的計算和測試,表明軌跡法的計算結(jié)果在未經(jīng)任何系數(shù)修正的情況下就具有很好的精度,適合推廣使用。 軟磁復(fù)合材料是一種新型的粉末金屬材料,它具有渦流損耗小和易制造成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)電機等特點。為了探索這種材料在高頻領(lǐng)域中的應(yīng)用和驗證本文提出的鐵耗計算模型,本文成功地設(shè)計和制造了一臺采用軟磁復(fù)合材料的爪極式永磁電機,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,本文通過三維有限元分析,對該電機的磁通、磁鏈、電感、轉(zhuǎn)矩和鐵耗等參數(shù)和性能的計算提出了計算方法。對該種電機的熱分析,本文提出了熱網(wǎng)絡(luò)法和磁熱耦合有限元法。由于鐵耗在高速電機總損耗中占有很大比例,因此在有限元方法中,本文通過映射剖分法,使磁場和熱場模型中的單元總數(shù)、大小和順序保持完全一致,軌跡法計算得到的各單元鐵耗直接耦合進熱場進行計算,得到了電機準(zhǔn)確的溫度分布。本文還進行了高速電機轉(zhuǎn)子的模態(tài)分析,合理地調(diào)整轉(zhuǎn)子的直徑、長度和軸承位置,使轉(zhuǎn)子的自然共振頻率遠(yuǎn)離電機的工作頻率范圍。本文構(gòu)建了一測試平臺對樣機進行了發(fā)電機狀態(tài)測試,并通過假轉(zhuǎn)子法測量了電機鐵耗,實驗結(jié)果證明了本文所用方法的可行性,得到的結(jié)論對軟磁復(fù)合材料的應(yīng)用及爪極式電機的設(shè)計與分析都具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-06-27
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,高速永磁無刷直流電機應(yīng)用前景越來越廣闊,有較大的研究價值,對其電磁性能進行準(zhǔn)確的分析和設(shè)計具有重要的經(jīng)濟價值和理論意義。本文主要是圍繞著永磁無刷直流電機,尤其是高速永磁電機的磁路、電路性能的分析、鐵耗和溫升的計算、優(yōu)化設(shè)計、控制系統(tǒng)和樣機制造和實驗等做了大量的工作: 對電機的磁路進行分析設(shè)計:從磁路結(jié)構(gòu)入手,分析了定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體的各種結(jié)構(gòu)優(yōu)劣及其選型、選材的根據(jù);講述了場路結(jié)合的分析計算方法;給出了極數(shù)、槽數(shù)、繞組、轉(zhuǎn)子參數(shù)、定子參數(shù)和軸承的參數(shù)確定方法。 對永磁無刷直流電機的電路進行分析:從電機磁場分析入手,根據(jù)齒磁通分析計算了電樞繞組的感應(yīng)電動勢;根據(jù)此電動勢的波形,推導(dǎo)了三相六狀態(tài)控制時,電動勢的電路計算模型,重點推導(dǎo)了電動勢平頂寬度小于120度電角度時的電路模型,指出換相前電流波形出現(xiàn)尖峰脈沖的原因,該模型考慮了電感對高速電機性能的影響;給出了基于能量攝動法計算繞組電感的方法。 高速永磁無刷直流電機內(nèi)的損耗尤其是鐵耗較大,根據(jù)經(jīng)驗系數(shù)來計算鐵耗的傳統(tǒng)方法已顯得力不從心,如何準(zhǔn)確計算高速永磁無刷直流電機內(nèi)的鐵耗是困擾電機工作者的一個難題,本文根據(jù)Bertotti鐵耗分立計算模型,進一步推導(dǎo)了考慮電機內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁化對鐵耗的影響的鐵耗計算模型,其各項損耗系數(shù)是由鐵芯材料在交變磁化條件下的損耗數(shù)據(jù)通過回歸計算得到。通過實際電機的計算和實驗測試,表明此計算模型有較高的準(zhǔn)確度。隨著電機內(nèi)損耗的增大,溫升也是一個重要問題,為了了解電機內(nèi)的溫度分部,防止局部過熱,本文建立了基于熱網(wǎng)絡(luò)法永磁無刷直流電機的溫升計算模型,并對電機進行了溫升計算,計算結(jié)果和實際測量基本一致。 本文確立了永磁無刷直流電機的電磁計算方法,建立了優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型,編制了程序,用遺傳算法成功地對高速永磁無刷直流電機的效率進行了優(yōu)化,給出了優(yōu)化算例,并做出樣機,通過對優(yōu)化前后的方案做出樣機并進行比較實驗,優(yōu)化后測量損耗有了較大的減小。 對永磁無刷直流電機控制系統(tǒng)中的幾個關(guān)鍵問題進行了研究:位置檢測技術(shù)、三相逆變電路中的功率管壓降和控制系統(tǒng)換相角問題,它們都對電機的性能有很大的影響。本文著重分析了霍爾位置傳感器原理、選型及在電機中的安裝應(yīng)用;功率管壓降對起動電流、功率的影響問題;控制系統(tǒng)提前或滯后換相對電機電流,輸出性能的影響,提出適當(dāng)提前換相有利于電機出力。 做出永磁無刷直流電機樣機并進行實驗研究,主要包括高速永磁無刷直流電機、內(nèi)置式永磁無刷直流電機、高壓永磁無刷直流電機的設(shè)計、性能分析、樣機制作、實驗分析等。建構(gòu)了對樣機進行發(fā)電機測試、電動機測試、損耗測量的實驗平臺,通過在測試時使用假轉(zhuǎn)子的方法成功分離出了電機鐵耗和機械損耗,實驗測量結(jié)果和計算結(jié)果基本一致。 總之,通過對永磁無刷直流電機的磁路、電路及性能特性的分析研究,建立了一套永磁無刷直流電機的設(shè)計理論和分析方法,并通過樣機的制造和實驗,進一步的驗證了這些理論和方法的準(zhǔn)確性,這對永磁無刷直流電機的設(shè)計和應(yīng)用有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-04-24
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