检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2017年第23期32卷 81-90页

作者：李争伦青青薛增涛王群京河北科技大学电气工程学院石家庄050018 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601

永磁转子多自由度电机可实现输出轴的多自由度运动,简化电机机械系统的结构,提高传动系统的响应速度和定位精度,是国内外电机领域的一个研究热点。该文提出了一种蝶形永磁转子偏转式三自由度电机,基于有限元法建立了该电机的三维有限元... 详细信息

永磁转子多自由度电机可实现输出轴的多自由度运动,简化电机机械系统的结构,提高传动系统的响应速度和定位精度,是国内外电机领域的一个研究热点。该文提出了一种蝶形永磁转子偏转式三自由度电机,基于有限元法建立了该电机的三维有限元模型,对电机转子磁场的分布进行了计算和分析,并与解析模型的计算结果进行了对比验证。在此基础上,计算并分析了该电机的自转转矩和偏转转矩,并与鼓形永磁转子偏转式三自由度电机的磁场和转矩进行对比分析,结果表明蝶形永磁转子偏转式三自由度电机可增大气隙磁通密度和自转转矩的幅值,有效改善和提高偏转转矩的幅值,并增加偏转运动的范围。最后,对样机进行了测试,并将实验结果与有限元及解析模型的计算结果进行了对比验证。

关键词：永磁电机多自由度偏转式磁场转矩

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多自由度永磁同步电机转子动力学特性分析

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电工技术学报 2019年第11期34卷 2269-2276页

作者：李争陈秋蒴王群京河北科技大学电气工程学院石家庄050018 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601

多自由度永磁同步电机含有球壳型转子,电机额定转速接近临界转速时,电机会产生多重共振,影响电机正常运行;电机转子转速需穿越1阶模态的临界转速,工作在1阶模态临界转速和2阶模态临界转速之间的安全范围。根据转子系统动力学特性,建立... 详细信息

多自由度永磁同步电机含有球壳型转子,电机额定转速接近临界转速时,电机会产生多重共振,影响电机正常运行;电机转子转速需穿越1阶模态的临界转速,工作在1阶模态临界转速和2阶模态临界转速之间的安全范围。根据转子系统动力学特性,建立自由状态下的转子数学模型,对有限元法与解析法进行对比分析;分析了转子陀螺效应对临界转速的影响,并进行了转子轴承刚度对临界转速是否有影响的有限元验证;测试了不同转子轴承刚度情况下,弯曲模态与形变位移之间的关系;通过实验验证球形转子的转速与振幅之间的关系,总结出相应的规律,为该类电机的优化设计和控制提供了理论依据和数据。

关键词：多自由度永磁同步电机临界转速陀螺效应模态

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考虑液质润滑的多自由度永磁球面电机设计与分析

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电机与控制学报 2019年第12期23卷 116-125,134页

作者：李争陈晴郭鹏王群京河北科技大学电气工程学院石家庄050018 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601

为优化多自由度永磁球面电机结构设计,在考虑液质润滑球面轴承理论的基础上,确定合适参数以改善电机工作情况。首先对其基本结构建模并进行工作原理分析,基于混合驱动模式,实现电机多自由度运动,并建立了适用于永磁球面电机润滑分析的... 详细信息

为优化多自由度永磁球面电机结构设计,在考虑液质润滑球面轴承理论的基础上,确定合适参数以改善电机工作情况。首先对其基本结构建模并进行工作原理分析,基于混合驱动模式,实现电机多自由度运动,并建立了适用于永磁球面电机润滑分析的数学物理模型,推导出Reynolds方程和油膜厚度方程,运用有限差分法和编程对方程进行数值求解;然后分析了偏心率、定转子间隙、电机转速、速度系数以及油膜粘度等参数对电机润滑性能的影响;最后构建了实验样机和润滑油粘温实验平台,获取了粘度和测试温度与运转时间的关系。结果表明:在球坐标下所建立的润滑理论适用于多自由度永磁球面电机,而且在油膜厚度没有达到最小临界值时,增大偏心率、转速、速度系数和油膜粘度以及减小定转子间隙,能够有效提高油膜压力和承载能力。

关键词：永磁电机球面轴承多自由度雷诺方程润滑理论

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组合磁化无槽永磁电机磁场分析与优化研究

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电机与控制学报 2020年第3期24卷 79-87页

作者：倪有源崔征山合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601

永磁电机气隙磁场分布与采用的磁化方式密切相关,设计永磁的磁化类型是电机磁场分析的重要环节。在传统永磁电机采用常规单一充磁类型的基础上,提出由不同磁化方式组合后形成一种崭新的混合磁化方式。首先,采用二维解析法,通过求解拉普... 详细信息

永磁电机气隙磁场分布与采用的磁化方式密切相关,设计永磁的磁化类型是电机磁场分析的重要环节。在传统永磁电机采用常规单一充磁类型的基础上,提出由不同磁化方式组合后形成一种崭新的混合磁化方式。首先,采用二维解析法,通过求解拉普拉斯方程和准泊松方程,并依据磁场的边界条件,获得无槽永磁电机的空载气隙磁密精确解析式。然后,利用解析法快速计算的特点,在保证永磁体每极磁化区域单位体积平均剩磁相同的前提下,分析两种组合磁化方式的气隙磁场分布。接着,对永磁厚度进行优化分析。通过计算得出,组合磁化方式可增加气隙磁密径向分量基波幅值,降低气隙磁密中谐波成分,同时能够减小永磁体积,降低电机制造成本。最后,二维有限元法与二维解析法计算结果的一致性,验证了组合磁化解析模型的准确性。

关键词：无槽永磁电机组合磁化二维解析法永磁厚度优化

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组合磁极结构的永磁电机解析法建模与分析

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电机与控制学报 2019年第1期23卷 52-62页

作者：倪有源刘跃斌王群京合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601

磁极结构直接影响永磁电机气隙磁场的分布。提出一种组合双层Halbach阵列结构。利用叠加原理,采用标量磁位法对该结构电机中的气隙磁场进行了解析计算。同时,对于有齿尖结构的定子槽,通过改进的卡特系数对气隙长度进行等效。为了比较,... 详细信息

磁极结构直接影响永磁电机气隙磁场的分布。提出一种组合双层Halbach阵列结构。利用叠加原理,采用标量磁位法对该结构电机中的气隙磁场进行了解析计算。同时,对于有齿尖结构的定子槽,通过改进的卡特系数对气隙长度进行等效。为了比较,同时分析得到了单层Halbach结构气隙磁密的最优值。在此基础上,通过改变双层结构磁极上下层的厚度比、上下层中间磁极极弧系数以及边磁磁化角度等参数变量,分析优化电机的气隙磁密,并计算优化后的双层结构永磁电机的气隙磁密、感应电动势和电磁转矩。计算结果表明,在永磁用量相等的前提下,双层Halbach结构永磁电机的电磁性能优于单层结构。最后,通过有限元法验证了解析计算的正确性。

关键词：双层Halbach 单层Halbach 解析法改进卡特系数变量优化

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双层Halbach永磁电机解析建模与优化

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电机与控制学报 2020年第1期24卷 53-60,68页

作者：倪有源何强王群京合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601

提出双层Halbach永磁电机的二维解析模型,模型中转子永磁包括内外两层,每层每极均由两块永磁构成,且每层中间磁块均为径向磁化。通过分区域求解标量磁位的微分方程,解析得到双层Halbach无槽电机的气隙磁场。利用卡特系数考虑齿槽作用,... 详细信息

提出双层Halbach永磁电机的二维解析模型,模型中转子永磁包括内外两层,每层每极均由两块永磁构成,且每层中间磁块均为径向磁化。通过分区域求解标量磁位的微分方程,解析得到双层Halbach无槽电机的气隙磁场。利用卡特系数考虑齿槽作用,解析获得双层Halbach有槽电机的气隙磁场。接着,为优化气隙磁场波形,分别解析获得外层径向磁化磁块的最优极弧比和内层径向磁化磁块的最优极弧比,从而获得双层Halbach电机气隙磁场的优化解。计算结果表明,双层Halbach电机不仅气隙磁场和反电势的波形正弦度都优于单层Halbach电机,而且电磁转矩的波动更小,因此具有更好的电磁性能。二维有限元法与二维解析法计算结果一致性较好,验证了二维解析模型的正确性。

关键词：双层Halbach电机标量磁位二维解析模型最优极弧比气隙磁场优化正弦度

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基于端电压平均值和准滑模观测器的无刷直流电机控制

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电机与控制学报 2019年第5期23卷 34-41,50页

作者：倪有源余长城陈浩合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601

无位置传感器控制是未来的发展趋势。为了提高无刷直流电机无位置传感器控制系统的精确度,提出了一种基于端电压平均值的线反电势准滑模观测器。为了减小传统滑模观测器存在的抖振,该观测器引入一种具有边界层的饱和函数,并采样端电压... 详细信息

无位置传感器控制是未来的发展趋势。为了提高无刷直流电机无位置传感器控制系统的精确度,提出了一种基于端电压平均值的线反电势准滑模观测器。为了减小传统滑模观测器存在的抖振,该观测器引入一种具有边界层的饱和函数,并采样端电压的平均值。该控制策略不需要滤波电路和相位补偿模块就能得到线反电势,而且以线反电势作为换相信号能消除以相反电势作为换相信号滞后30°电角度的问题。通过得到的线反电势对应虚拟的霍尔信号从而确定换相信号。与传统的滑模控制方法相比,该方法具有转矩脉动小、响应速度快等优点。仿真和实验结果证明了该方法的可行性和正确性。

关键词：无位置传感器控制无刷直流电机端电压平均值线反电势准滑模观测器

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基于多普勒调制时移Laplace小波的列车轴承故障声信号瞬态成分快速提取方法

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仪器仪表学报 2022年第3期43卷 40-48页

作者：刘方翟涛涛侯超强滕繁荣刘永斌安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合实验室合肥230601

提出了一种基于多普勒调制时移Laplace小波的列车轴承故障声信号瞬态成分快速提取方法,包含“先粗后精”两个步骤:1)瞬态参数粗估计,利用现有的多普勒调制等周期Laplace小波模型粗略估计瞬态参数;2)参数精确估计与瞬态成分提取,构造多... 详细信息

提出了一种基于多普勒调制时移Laplace小波的列车轴承故障声信号瞬态成分快速提取方法,包含“先粗后精”两个步骤:1)瞬态参数粗估计,利用现有的多普勒调制等周期Laplace小波模型粗略估计瞬态参数;2)参数精确估计与瞬态成分提取,构造多普勒调制时移Laplace小波模型,使用逐个匹配的策略进行瞬态参数精确估计和瞬态成分的提取。所提方法具有以下优点:1)更高的精度,使用的多普勒调制时移Laplace小波模型在时域内仅有一个时延参数定位的小波成分,能够解决周期瞬态模型在提取伪周期瞬态成分时匹配误差问题;2)高效率,由于使用了周期瞬态模型粗略估计瞬态成分参数,因此在瞬态成分逐个提取的过程中小波参数的范围可以设的很小,实验对比分析结果显示,与直接提取方式相比效率提高了71.46%。本研究提供了一种从含有多普勒畸变的列车轴承故障声信号中精确地、高效率地提取瞬态成分的方法。

关键词：列车轴承故障诊断瞬态分析多普勒效应 Laplace小波

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基于LSTM的交流电机系统故障诊断方法研究

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电机与控制学报 2022年第3期26卷 109-116页

作者：张鹏束小曼厉雪衣杭俊丁石川王群京安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合实验室合肥230601

交流电机在人们生产及日常生活的各个领域中被广泛应用,并为生产力水平的进步以及日常生活水平的提升做出了重要贡献。电机系统的故障不仅会损害电机系统本身,严重时会导致大量经济和资源的损失与浪费,甚至威胁人身安全,所以,研究电机... 详细信息

交流电机在人们生产及日常生活的各个领域中被广泛应用,并为生产力水平的进步以及日常生活水平的提升做出了重要贡献。电机系统的故障不仅会损害电机系统本身,严重时会导致大量经济和资源的损失与浪费,甚至威胁人身安全,所以,研究电机系统故障诊断方法对保障交流电机系统安全运行具有重要的现实意义。相较于传统故障诊断技术,深度学习方法在“大数据”的背景下,拥有更强大的数据学习能力和表达能力,已开始被应用于电机系统故障诊断领域,发表了一系列相关成果。因此,本文提出一种基于长短时记忆网络的交流电机系统故障诊断方法,并进行交流电机故障模拟的仿真和实验,结果表明所提方法具有高准确率。

关键词：交流电机故障诊断长短时记忆网络深度学习循环神经网络

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磁通反向永磁电机的定子绕组电阻不平衡故障程度定量估算研究

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电机与控制学报 2019年第7期23卷 79-86页

作者：丁石川童琛杭俊王群京安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合实验室合肥230601

针对定子绕组电阻不平衡(SWRI)故障检测和故障程度估算问题,提出一种基于零序电压(ZSVC)和定子电流的磁通反向永磁(FRPM)电机的定子绕组电阻不平衡故障程度估算方法,有助于安排合理的维修计划。首先,利用零序电压和定子电流与附加电阻... 详细信息

针对定子绕组电阻不平衡(SWRI)故障检测和故障程度估算问题,提出一种基于零序电压(ZSVC)和定子电流的磁通反向永磁(FRPM)电机的定子绕组电阻不平衡故障程度估算方法,有助于安排合理的维修计划。首先,利用零序电压和定子电流与附加电阻的关系,建立关于附加电阻的二元二次方程组;然后,通过求解二元二次方程组得到附加电阻值,并利用得到的附加电阻值实现定子绕组电阻不平衡故障程度估算;最后,在磁通反向永磁电机仿真和实验平台上进行算法验证,仿真和实验结果表明了所提出的故障程度估算方法的有效性和鲁棒性。

关键词：磁通反向永磁电机定子绕组电阻不平衡故障程度零序电压

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