本課題是國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目“微型燃?xì)廨啓C(jī)一高速發(fā)電機(jī)分布式發(fā)電與能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)研究”(50437010)的部分研究?jī)?nèi)容。高速電機(jī)的體積小、功率密度大和效率高,正在成為電機(jī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。高速電機(jī)的主要特點(diǎn)有兩個(gè):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(jī)的高速電機(jī)特有的關(guān)鍵技術(shù)。本文針對(duì)高速永磁電機(jī)的機(jī)械與電磁特性及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入地研究,主要包括以下內(nèi)容: 首先,進(jìn)行了高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度分析。根據(jù)永磁體抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度的特點(diǎn),提出了一種采用整體永磁體外加非導(dǎo)磁高強(qiáng)度合金鋼護(hù)套的新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。永磁體與護(hù)套之間采用過(guò)盈配合,用護(hù)套對(duì)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(shí)仍承受一定的壓應(yīng)力,從而保證永磁轉(zhuǎn)子的安全運(yùn)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(jì)算模型,確定了護(hù)套和永磁體之間的過(guò)盈量,計(jì)算了永磁體和護(hù)套中的應(yīng)力分布。該種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度計(jì)算方法已應(yīng)用于高速永磁電機(jī)的樣機(jī)設(shè)計(jì)。 其次,進(jìn)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(jì)算。基于電磁場(chǎng)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(jì)算了磁力軸承的線性支承剛度,在對(duì)高速電機(jī)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(dòng)力學(xué)方程,采用有限元法計(jì)算了高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。利用該計(jì)算方法設(shè)計(jì)的1臺(tái)采用磁力軸承的高速電機(jī),已成功實(shí)現(xiàn)60000r/min的運(yùn)行。 再次,進(jìn)行了高速永磁電機(jī)的定子設(shè)計(jì),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(gè)槽中,而上層邊分布在定子鐵心軛部外緣的24個(gè)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(jī)繞組端部軸向過(guò)長(zhǎng)的難題,使轉(zhuǎn)子軸向長(zhǎng)度大為縮短,從而增加了高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剛度。 然后,采用場(chǎng)路耦合以及解析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,分析計(jì)算了高速永磁電機(jī)的損耗和溫升,并對(duì)高速永磁發(fā)電機(jī)的電磁特性進(jìn)行了仿真。高速電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是體積小和功率密度大,然而隨之而來(lái)的缺點(diǎn)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(jì)算對(duì)高速電機(jī)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。為了準(zhǔn)確計(jì)算高速電機(jī)的高頻鐵耗,對(duì)定子鐵心所采用的各向異性冷軋電工鋼片制作的試件,進(jìn)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(cè)定。然后采用場(chǎng)路耦合的方法,分析計(jì)算了高速電機(jī)的定子鐵耗和銅耗、轉(zhuǎn)子護(hù)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(jì)算了高速電機(jī)的溫升。最后,設(shè)計(jì)制造了一臺(tái)額定轉(zhuǎn)速為60000r/min的高速永磁電機(jī)試驗(yàn)樣機(jī),并進(jìn)行了初步的試驗(yàn)研究。測(cè)量了電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下空載運(yùn)行時(shí)的定、轉(zhuǎn)子溫升及定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)波形。通過(guò)與仿真結(jié)果的對(duì)比,部分驗(yàn)證了高速永磁電機(jī)理論分析和設(shè)計(jì)方法的正確性。在此基礎(chǔ)上,提出一種高速永磁電機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,為進(jìn)一步的研究工作打下了基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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長(zhǎng)期以來(lái),小電流接地系統(tǒng)單相接地的故障選線和定位問(wèn)題一直沒(méi)能很好的解決,由于系統(tǒng)故障信號(hào)微弱,易受到各種干擾的影響,同時(shí)故障條件、運(yùn)行方式的可變性,使得信號(hào)特征也不一樣,因此已經(jīng)提出并在實(shí)踐中取得應(yīng)用的一些方法都存在著一定的缺陷,無(wú)法適應(yīng)多變的故障情況。本文在了解國(guó)內(nèi)外配電網(wǎng)故障選線研究工作的基礎(chǔ)上,對(duì)各種選線方法進(jìn)行了歸納總結(jié),并對(duì)存在的問(wèn)題實(shí)質(zhì)進(jìn)行了深入分析。本文采用小波變換分析了單相接地故障時(shí)系統(tǒng)暫態(tài)電流分量的分布特征,討論了通過(guò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)把多種選線方法融合,從而為小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線提供了一條新的路徑。
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隨著非線性負(fù)載在電網(wǎng)應(yīng)用中的不斷增加,給電網(wǎng)造成的諧波污染日益嚴(yán)重,已成為影響電能質(zhì)量的重要因素之一。與無(wú)源濾波器相比,有源濾波器具有濾波特性好,受電網(wǎng)阻抗影響小,可同時(shí)補(bǔ)償諧波和無(wú)功等優(yōu)點(diǎn),所以,有源電力濾波裝置作為一項(xiàng)有效措施,被廣泛地研究和應(yīng)用。 本文首先介紹了諧波產(chǎn)生及其嚴(yán)重的危害性,綜述了國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)的發(fā)展概況以及有源電力濾波器在諧波抑制中的應(yīng)用前景。闡明了以DSP為核心控制芯片的有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。介紹了有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理,在瞬時(shí)無(wú)功功率理論的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了諧波電流的檢測(cè)方案,提出了有源電力濾波器全數(shù)字化控制系統(tǒng)的實(shí)施方案,包括信號(hào)調(diào)理、過(guò)零檢測(cè)、交流采樣、鎖相和濾波等,同時(shí)給出部分程序框圖及程序和程序運(yùn)行結(jié)果。為了進(jìn)行更加深入的理論分析,本文在MATLAB的SIMULINK仿真環(huán)境下建立了有源電力濾波器系統(tǒng)的仿真模型,并對(duì)諧波電流檢測(cè)方法進(jìn)行了仿真對(duì)比。同時(shí),重點(diǎn)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),包括數(shù)字鎖相環(huán)、低通濾波器等,程序運(yùn)行結(jié)果取得了令人滿意的效果。 本文以三相并聯(lián)有源電力濾波器為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了基于DSP芯片的數(shù)字化控制方案,該方案用一片DSP芯片TMS320F2812實(shí)現(xiàn)諧波指令電流計(jì)算和控制環(huán)節(jié)。并詳細(xì)介紹了該控制方案的軟件設(shè)計(jì)。 從目前國(guó)外的研究和使用情況來(lái)看,有源電力濾波器具有廣闊的應(yīng)用前景。本題目今后的重點(diǎn)發(fā)展方向是進(jìn)行實(shí)用化研究。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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小功率變頻器SVPWM低速扭矩提升算法,挺好的一個(gè)東西
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MATLAB小波分析 是張德豐 編著的那本黃色書(shū)上的源代碼
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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ARM的開(kāi)發(fā)流程、最小系統(tǒng)、啟動(dòng)文件詳解:包括最小系統(tǒng)實(shí)例詳解和軟件環(huán)境介紹
標(biāo)簽: ARM 開(kāi)發(fā)流程 最小系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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在永磁無(wú)刷直流電機(jī)中,即使電樞繞組不通電,由于水磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)同定子鐵芯的齒槽相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,即齒槽定位力矩。定位力矩使電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩波動(dòng),產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。影響齒槽轉(zhuǎn)矩的因素很多,如齒槽的數(shù)量、齒槽形狀、斜槽角度、磁鋼的極弧系數(shù)以及輔助凹槽等等,因此,準(zhǔn)確計(jì)算定位力矩較為復(fù)雜。本文利用麥克斯韋張量法來(lái)分析定位力矩,為電機(jī)設(shè)計(jì)提供理論參考。文中闡述了齒槽力矩產(chǎn)生機(jī)理,綜述了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的方法,探討了抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的發(fā)展趨勢(shì)。 本文以永磁無(wú)刷直流電機(jī)為對(duì)象,利用Ansoft有限元仿真軟件,通過(guò)有限元分析對(duì)改變槽口寬度、定子斜槽、改變極弧系數(shù)和定子沖片增加輔助凹槽對(duì)定位力矩的影響進(jìn)行了研究。深入分析了沖片輔助凹槽對(duì)抑制永磁無(wú)刷直流電機(jī)定位力矩的作用,因?yàn)闆_片面加輔助凹槽的方法,生產(chǎn)中便于加工,對(duì)電機(jī)性能影響很小。結(jié)果表明,同一沖片上在對(duì)稱位置上排布輔助凹槽能取得很好的效果,而以沖片中心線對(duì)稱地加兩個(gè)輔助凹槽時(shí),輔助凹槽角度不同作用不同。對(duì)不同沖片,適合的輔助凹槽角度也是不同的。 最后對(duì)這幾種抑制定位力矩的方法進(jìn)行優(yōu)化組合,找出了一個(gè)最優(yōu)的抑制永磁無(wú)刷直流電機(jī)定位力矩的方案。
標(biāo)簽: 無(wú)刷直流電機(jī) 定位 力矩
上傳時(shí)間: 2013-06-18
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魏小龍MSP430系列單片機(jī)接口技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 缺頁(yè)部分補(bǔ)上了,不得不分4卷,上傳不上
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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