检索结果-内蒙古大学图书馆

声学学报 2020年第6期45卷 849-858页

作者：武星宇魏应三靳栓宝王东祝昊胡鹏飞孙方旭海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430032

针对亚音速轴流风扇后掠叶片定子的宽频辐射噪声问题,介绍并推导了叶栅宽频辐射声功率计算公式,通过该公式计算后掠叶片定子的宽频辐射声功率级,并从湍流入流和叶栅响应的角度揭示后掠角对定子辐射噪声的影响机理。在此基础上,考虑到实... 详细信息

针对亚音速轴流风扇后掠叶片定子的宽频辐射噪声问题,介绍并推导了叶栅宽频辐射声功率计算公式,通过该公式计算后掠叶片定子的宽频辐射声功率级,并从湍流入流和叶栅响应的角度揭示后掠角对定子辐射噪声的影响机理。在此基础上,考虑到实际风扇定子工作在转子尾流中的情况,采用Gauss尾流模型模拟转子尾流,建立转子尾流湍流波数谱模型,推导得到定子叶片与转子尾流互作用的宽频辐射声功率计算公式。通过与NASA风扇试验模型对比得到,考虑转子尾流的定子叶栅宽频辐射声功率计算公式能够较好的预报后掠定子宽频辐射声功率。最后,针对试验风扇模型,分析叶片安装角、叶片弦长对后掠叶片定子辐射噪声的影响。

关键词：辐射声功率辐射噪声轴流风扇叶片安装角互作用噪声预报尾流模型宽频

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基于Bang-Bang+前馈策略的磁轴承执行器失效故障容错控制

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电工技术学报 2023年第1期38卷 177-189页

作者：刘奇苏振中姜豪吴超晏明舰船综合电力技术国防科技重点实验室(海军工程大学) 武汉430033

对于传统磁轴承系统,发生单个下执行器失效故障后,悬浮的转子通常会与保护轴承发生碰撞,影响运行稳定性,甚至导致悬浮系统失稳,危害系统安全运行。在不改变磁轴承硬件架构的基础上,通过容错控制可以避免该碰撞,对于提高系统可靠性具有... 详细信息

对于传统磁轴承系统,发生单个下执行器失效故障后,悬浮的转子通常会与保护轴承发生碰撞,影响运行稳定性,甚至导致悬浮系统失稳,危害系统安全运行。在不改变磁轴承硬件架构的基础上,通过容错控制可以避免该碰撞,对于提高系统可靠性具有重要意义。为此,该文首先建立考虑部分执行器故障的两自由度转子动力学模型,提出针对上执行器的Bang-Bang控制算法,实现了故障磁轴承侧转子回到平衡位置的时间最优控制,并结合前馈控制使转子在BangBang控制结束后直接达到稳定状态。仿真和实验结果表明,在全转速范围内故障侧最大位移幅值与转子正常轴振幅值相差不超过0.04mm,且转子在0.2s内恢复至稳定悬浮,故障侧轴承座振动加速度在0.03s内恢复到正常幅值,避免了定转子碰撞,证明了该算法的有效性。

关键词：磁轴承执行器故障容错控制 Bang-Bang控制前馈控制

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基于统计能量法的三相感应电机定子振动建模研究

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振动与冲击 2020年第24期39卷 218-224页

作者：李旭涵王星王东张贤彪海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

采用经典统计能量法和修正的统计能量法,在11 kW三相感应电机定子上开展了内损耗因子和耦合损耗因子的实验研究。结果表明电机复杂机械结构存在强耦合、非保守、间接耦合的振动传递特点。通过对比两种方法建立的统计能量模型振动预报结... 详细信息

采用经典统计能量法和修正的统计能量法,在11 kW三相感应电机定子上开展了内损耗因子和耦合损耗因子的实验研究。结果表明电机复杂机械结构存在强耦合、非保守、间接耦合的振动传递特点。通过对比两种方法建立的统计能量模型振动预报结果和实验测试结果,验证了两种方法在弱耦合前提下,预报直接耦合振动传递的准确性。在考虑了间接耦合损耗因子后,修正的统计能量法能够极大提高间接耦合的振动预报精度,但在物理相连的强耦合振动传递方面,受限于结构刚度大、模态密度低的特点,两种方法预测振动响应偏低。此外,该研究还采用商业软件VA One进行了有限元和统计能量法混合建模,预报的结构响应与实验结果吻合较好,进一步丰富了统计能量法在电机中高频振动建模方面的应用。

关键词：中高频振动统计能量法(SEA) 间接耦合非保守系统强耦合

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一种带线性动态负载的十二相飞轮储能发电机系统

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电工技术学报 2010年第1期25卷 37-42页

作者：魏克银刘德志欧阳斌翟小飞晏明卢露海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

未来多相储能发电机系统具有广阔的发展应用前景,本文在一套十二相/12kW同步发电机硬件系统的基础上进行了带线性动态负载的十二相飞轮储能同步发电机系统的设计与仿真模型研究。系统中的线性动态负载模块由Buck电路构成,励磁功率放大... 详细信息

未来多相储能发电机系统具有广阔的发展应用前景,本文在一套十二相/12kW同步发电机硬件系统的基础上进行了带线性动态负载的十二相飞轮储能同步发电机系统的设计与仿真模型研究。系统中的线性动态负载模块由Buck电路构成,励磁功率放大器模块采用全桥电路,励磁控制器模块采用一种新型变参数反馈加前馈的控制方式。为检验设计效果,基于EMTDC软件建立了系统仿真模型,其中电机模型应用Fortran语言对EMTDC软件二次开发获得。仿真结果表明:所有设计模块均能完成基本功能,线性动态负载的输出功率能够按照期望的速率线性增加,励磁控制系统具有较好的控制精度与响应速度;系统模型求解准确、高效。

关键词：十二相飞轮储能发电机系统励磁控制器线性动态负载

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基于IGBT行为模型的有源中点钳位五电平变换器损耗特性分析

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电工技术学报 2021年第S01期36卷 218-230页

作者：叶伟伟聂子玲朱俊杰许杰海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

有源中点钳位五电平拓扑(5L-ANPC)通常用于中压大容量电能变换领域,同时由于其拓扑结构复杂和各器件有效开关频率不同,使得损耗分析较为困难,并且对计算精度要求较高。该文分析基于载波移相脉宽调制(PS-PWM)的损耗计算方法,根据电压电... 详细信息

有源中点钳位五电平拓扑(5L-ANPC)通常用于中压大容量电能变换领域,同时由于其拓扑结构复杂和各器件有效开关频率不同,使得损耗分析较为困难,并且对计算精度要求较高。该文分析基于载波移相脉宽调制(PS-PWM)的损耗计算方法,根据电压电流关系,详细分析所有器件的导通规律,推导导通损耗计算方法。针对传统的开关损耗计算方法在中压大容量条件下误差较大的问题,详细分析IGBT的开关瞬态过程,提出一种基于行为模型的开关暂态损耗计算方法,并将其运用于5L-ANPC拓扑开关损耗分析。对5L-ANPC拓扑损耗特性进行分析,为散热系统设计奠定了坚实的基础。实验结果表明,该文所提方法提高了损耗计算精度,最大误差为10.4%,最小误差为8.4%,验证了所提损耗计算方法的有效性。

关键词：有源中点钳位五电平拓扑(5L-ANPC) 载波移相脉宽调制 IGBT行为模型功率损耗

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永磁同步电机无位置传感器控制技术研究综述

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电工技术学报 2017年第16期32卷 76-88页

作者：刘计龙肖飞沈洋麦志勤李超然海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积... 详细信息

永磁同步电机具有功率密度高、转矩惯量比大、动态响应速度快的优点,在大功率交流传动领域具有明显的优势。对永磁同步电机的高性能控制依赖于精确的转子位置信息,然而通常使用的光电编码器和旋转变压器等机械式位置传感器成本高、体积大、抗干扰能力差,限制了永磁同步电机的推广应用,无位置传感器控制技术是解决这一问题的重要途径。本文对永磁同步电机的无位置传感器控制技术进行了综述,从转子初始位置检测、低速与零速运行控制、中高速运行控制和全转速范围运行控制四个方面对永磁同步电机无位置传感器控制技术进行了深入阐述和对比分析。最后,对永磁同步电机无位置传感器控制技术的发展趋势进行了展望。

关键词：永磁同步电机无位置传感器转子位置检测高频信号注入滑模观测器

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高速滑动电接触电枢表面动态磨损过程研究

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电工技术学报 2023年第1期38卷 131-139页

作者：李白鲁军勇谭赛张永胜蔡喜元海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430074

电枢是电磁发射装置的关键部件,其表面磨损是引起发射过程中转捩的原因之一,同时磨损也会严重削弱电枢本体的力学性能,影响发射安全性,因此有必要对高速滑动电接触电枢表面的动态磨损过程进行深入分析。首先,分析电枢表面产生磨损的机理... 详细信息

电枢是电磁发射装置的关键部件,其表面磨损是引起发射过程中转捩的原因之一,同时磨损也会严重削弱电枢本体的力学性能,影响发射安全性,因此有必要对高速滑动电接触电枢表面的动态磨损过程进行深入分析。首先,分析电枢表面产生磨损的机理,厘清相关耦合因素;其次,考虑表面磨损量变化、温度升高及电枢尾翼向外扩张过程中反向受力的影响,建立电枢尾翼磨损量的理论计算模型,研究其磨损规律;最后,考虑电磁场-温度场-应力场-磨损等耦合因素建立三维有限元计算模型,对电枢尾翼磨损量进行更为准确的分析。结果表明:①电枢表面磨损量是在电因素及力因素的共同作用下产生的;②考虑了表面磨损量变化、温度及电枢尾翼向外扩张过程中反向受力等因素影响后,分析得到电枢表面磨损量较不考虑时小19.5%,但考虑后与实测值更为接近,证明了分析过程中上述影响因素不可忽略;③相比理论分析模型中对电枢尾翼法向力分量及反向受力的近似计算方法,有限元模型更为精确,其计算得到电枢尾翼磨损量与实测值也更为接近,验证了所建立模型的准确性。该文所建立模型及分析结果对于后续优化电枢结构、提高枢轨接触性能及保证发射安全性具有重要意义。

关键词：电磁发射装置电枢滑动电接触表面磨损多物理场耦合

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基于虚拟阻抗的逆变器输出电压动态性能优化

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太阳能学报 2020年第11期41卷 38-45页

作者：张雪妍付立军马凡王义海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

提出一种逆变器输出电压动态性能优化方法,通过引入虚拟阻抗,使逆变器等效输出阻抗为零,将逆变器近似等效成理想电压源,从而降低负载变化时输出电压的暂态波动。PSCAD/EMTDC仿真和物理实验结果表明,该方法可有效提高电压源型逆变器的动... 详细信息

提出一种逆变器输出电压动态性能优化方法,通过引入虚拟阻抗,使逆变器等效输出阻抗为零,将逆变器近似等效成理想电压源,从而降低负载变化时输出电压的暂态波动。PSCAD/EMTDC仿真和物理实验结果表明,该方法可有效提高电压源型逆变器的动态性能。

关键词：智能电网逆变器电压控制动态响应虚拟阻抗

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大型分体式磁轴承电动机系统定子模态分析

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机械工程学报 2016年第8期52卷 1-7页

作者：张贤彪王东苏振中海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

准确分析定子固有模态对低振动噪声电机系统优化设计和控制有十分重要的意义。针对大型分体式磁轴承电动机系统,采用有限元仿真方法分析轴向磁轴承定子绕组、径向磁轴承定子叠片结构、机座螺栓连接以及底座附加质量对大型分体式磁轴承... 详细信息

准确分析定子固有模态对低振动噪声电机系统优化设计和控制有十分重要的意义。针对大型分体式磁轴承电动机系统,采用有限元仿真方法分析轴向磁轴承定子绕组、径向磁轴承定子叠片结构、机座螺栓连接以及底座附加质量对大型分体式磁轴承电动机系统定子模态的影响。结果表明:轴向轴承定子绕组对定子固有频率影响较大,宜采用质量计入铁心的方式处理;径向轴承定子叠片结构对定子固有频率的影响较小,可按各向同性处理;机座螺栓连接刚度对机座固有频率有一定影响,但当连接刚度远大于机座刚度时,影响较小;底座附加质量对整机模态频率有一定的影响,但对不同振型的固有频率的影响效果相差较大。计算了整机的模态频率,并与振动试验结果进行了对比验证。

关键词：电动机磁轴承模态分析固有频率振型有限元法

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改进型IF控制结合有效磁链法的永磁同步电机全速域无位置传感器控制策略

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电工技术学报 2022年第22期37卷 5704-5716页

作者：付康壮刘计龙麦志勤牧雅璐李科峰海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

该文所提的改进型IF控制与永磁同步电机高频注入无位置传感器控制相比,具有实现简单、适配电机广泛、不产生附加振动噪声的优势。然而传统IF控制只作为永磁同步电机的低速区起动策略使用,起动完成后不再参与电机调速过程,导致采用传统I... 详细信息

该文所提的改进型IF控制与永磁同步电机高频注入无位置传感器控制相比,具有实现简单、适配电机广泛、不产生附加振动噪声的优势。然而传统IF控制只作为永磁同步电机的低速区起动策略使用,起动完成后不再参与电机调速过程,导致采用传统IF控制起动的永磁电机不能实现全范围调速,限制了其推广应用。针对这一问题,该文提出一种基于改进型IF控制结合有效磁链法的全速域无位置传感器控制策略,实现了IF控制与有效磁链法在正转与反转、进入与退出工况下的平滑切换。通过在d轴(虚拟d轴)设置电流给定作为转矩储备,解决了永磁电机零速穿越问题。在电机加减速过程中,设置了基于滞环切换的转速过渡区。电机运行在过渡区时,一边应用有效磁链法实现闭环控制,一边在d轴上做好电流储备,为随时进入IF控制区域做好准备。通过该文所提控制策略,实现了永磁同步电机全速域稳定平滑运行,且具有近似于高频注入法的全速域调速效果。最后在一台三相永磁同步电机驱动平台上对所提控制方法的有效性进行实验验证。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制改进型IF控制有效磁链法全速域

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