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采用初级永磁直线电机的波浪发电技术研究 被引量:1
1
作者 黄磊 赵新生 +3 位作者 胡敏强 余海涛 陈中显 吴涛 《海洋技术》 北大核心 2014年第4期86-91,共6页
提出一种用于波浪发电的新型圆筒形初级永磁直线发电机,其次级结构简单,绕组和永磁体均位于初级。给出了发电机基本结构和组合结构,对所提出电机的基本原理进行了分析。采用瞬态有限元方法对所提出电机的空载特性和负载特性进行了仿真分... 提出一种用于波浪发电的新型圆筒形初级永磁直线发电机,其次级结构简单,绕组和永磁体均位于初级。给出了发电机基本结构和组合结构,对所提出电机的基本原理进行了分析。采用瞬态有限元方法对所提出电机的空载特性和负载特性进行了仿真分析,给出了仿真结果;与传统典型的动子永磁型电机直线同步发电机进行了对比分析;并采用直线同步发电机样机验证了有限元仿真的正确性。分析结果表明所提出电机具有电压正弦度高、定位力小、转换效率高、低速发电性能好的特点,比较适合作为海浪发电机。 展开更多
关键词 有限元 直线发电机 初级永磁 波浪能量提取
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基于磁通切换永磁直线电机的导弹电磁发射技术 被引量:5
2
作者 李艳明 彭雪明 +1 位作者 梁晓龙 赵斌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2830-2834,共5页
导弹电磁发射技术使用电能代替化学能作为发射能源,是一种对导弹及导弹发射技术具有革命性影响的新概念发射技术。以提高效率和功率密度为目标,提出了一种基于磁通切换永磁直线电机的导弹电磁发射技术方案。该方案兼具感应直线电机动子... 导弹电磁发射技术使用电能代替化学能作为发射能源,是一种对导弹及导弹发射技术具有革命性影响的新概念发射技术。以提高效率和功率密度为目标,提出了一种基于磁通切换永磁直线电机的导弹电磁发射技术方案。该方案兼具感应直线电机动子结构简单坚固和永磁直线电机功率密度高的优点,适合高速运行且易于模块化扩展。直线电机选择双边绕组磁路串联结构以降低了次级动子的质量,高功率脉冲电源使用电容储能并采用多逆变器并联方案。原理样机试验结果表明:该方案在最大运行速度和最高工作频率下速度控制快速、平稳,制动过程安全可靠。 展开更多
关键词 电磁发射 导弹 初级永磁 磁通切换永磁直线电机 有限元分析 脉冲功率电源 分段控制
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基于等效滑模的开绕组永磁直线电机控制研究 被引量:1
3
作者 唐红雨 沙鸥 许德志 《微电机》 2022年第4期59-64,72,共7页
开绕组结构能给直线电机系统提供更多的电平,可以提高电机绕组端电压和功率,是提升直线电机推力性能的有效方法。文中以初级永磁型直线(Primary Permanent Magnet Linear,PPML)电机为研究对象,分析了PPML电机的数学模型,设计了PPML电机... 开绕组结构能给直线电机系统提供更多的电平,可以提高电机绕组端电压和功率,是提升直线电机推力性能的有效方法。文中以初级永磁型直线(Primary Permanent Magnet Linear,PPML)电机为研究对象,分析了PPML电机的数学模型,设计了PPML电机的双逆变器开绕组拓扑结构;针对传统PI控制的不足和滑模控制中存在的抖振,提出以电机的速度和位移为控制量,把电机系统分解为等效控制和切换控制,设计了等效控制器和切换控制律,增加补偿控制量改进等效滑模控制,抑制滑模抖振,仿真和实验结果证明,与传统方法相比,该方法能减小电流波动和推力脉振,提高了PPML电机的控制性能。 展开更多
关键词 初级永磁 直线电机 开绕组 逆变器 等效滑模控制
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初级永磁型游标直线电机绕组连接及其电磁特性比较 被引量:14
4
作者 杜怿 邹春花 +2 位作者 朱孝勇 肖凤 孙宇新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期130-138,共9页
初级永磁型游标直线(LPPMV)电机具有低速、大推力输出特性,特别适用于直线直驱系统。设计合理的绕组连接方式可有效改善电机性能。首先根据电机的运行原理,针对一台6/2极LPPMV电机提出了4种不同的绕组连接方式;其次通过有限元法,比较了L... 初级永磁型游标直线(LPPMV)电机具有低速、大推力输出特性,特别适用于直线直驱系统。设计合理的绕组连接方式可有效改善电机性能。首先根据电机的运行原理,针对一台6/2极LPPMV电机提出了4种不同的绕组连接方式;其次通过有限元法,比较了LPPMV电机在不同绕组连接方式下的特性,包括空载感应电动势、电感,并在相同铜耗条件下计算了绕组的总质量、电枢电流、推力、铁心磁通密度以及铁耗等,以此得到了不同绕组连接方式下电机的运行效率;最后折中选择了一种绕组连接方式,制造了样机,并通过实验验证了电机的性能。 展开更多
关键词 初级永磁型电机 直线电机 游标电机 绕组连接
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绕组周向分布圆筒型初级永磁直线电机结构及静态特性分析 被引量:7
5
作者 董顶峰 黄文新 +3 位作者 卜飞飞 王齐 姜文 林晓刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期6181-6189,共9页
提出一种绕组周向分布圆筒型初级永磁直线电机(tubular primary permanent magnet linear machine,TPPMLM)。与传统圆筒型初级永磁直线电机相比,该电机采用集中式绕组,每相绕组周向分布,初级铁心齿部及轭部由矽钢片一次叠压而成,初级制... 提出一种绕组周向分布圆筒型初级永磁直线电机(tubular primary permanent magnet linear machine,TPPMLM)。与传统圆筒型初级永磁直线电机相比,该电机采用集中式绕组,每相绕组周向分布,初级铁心齿部及轭部由矽钢片一次叠压而成,初级制造工艺简单。同时,永磁体位于初级,次级仅由导磁铁心组成,可降低长距离驱动系统成本。该文阐述该电机的结构特点,给出工作原理,并分别利用磁路法及等效二维有限元法建立单元电机等效磁路模型及仿真模型,对静态特性分析,包括磁场、反电动势、定位力及电磁推力等。三维有限元模型及样机实验结果分别验证等效二维有限元模型的有效性及拓扑结构设计方法的正确性,同时,反电动势测试结果表明该拓扑不存在纵向端部效应导致的各相反电动势不对称问题。 展开更多
关键词 初级永磁直线电机 圆筒型直线电机 绕组周向分布 磁路法 等效二维有限元法
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基于灰度纹理特征提取和CS-SNN的双初级永磁同步直线电机退磁故障诊断研究 被引量:3
6
作者 刘铄 宋俊材 +2 位作者 陆思良 吴先红 丁伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第16期6464-6473,共10页
引入一种基于图像形态学纹理特征提取与布谷鸟搜索优化脉冲神经网络(cuckoo search-spiking neural network,CS-SNN)算法相结合的方法,以解决双初级永磁同步直线电机(dual primary permanent magnet synchronous linear motor,DPPMSLM)... 引入一种基于图像形态学纹理特征提取与布谷鸟搜索优化脉冲神经网络(cuckoo search-spiking neural network,CS-SNN)算法相结合的方法,以解决双初级永磁同步直线电机(dual primary permanent magnet synchronous linear motor,DPPMSLM)退磁故障精细定量化诊断识别的问题。首先,根据DPPMSLM拓扑结构约束,通过有限元仿真提取电机气隙空间中三线磁密信号作为有效故障信号;其次,引入图像纹理分析的方法,将一维数据信号映射为二维灰度图像,再采用伽马矫正和边缘提取技术增强图像信息,以提取图像纹理特征组成故障特征向量;然后建立两级CS-SNN分类器实现退磁故障位置类型和严重程度的精确诊断分类;最后,通过退磁样机制作和实验平台验证,提出的新方法能够准确识别DPPMSLM退磁故障位置和严重程度,并具有良好的鲁棒性,是一种有效可行的方法。 展开更多
关键词 双初级永磁同步直线电机 退磁故障诊断 图像纹理分析 故障特征向量 布谷鸟搜索优化脉冲神经网络
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一种初级永磁型直线电动机的推力特性 被引量:4
7
作者 黄磊 余海涛 +1 位作者 胡敏强 赵晶 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期6-11,共6页
针对应用于电磁弹射中直线感应电机推力密度和功率因数均较低的问题,提出一种应用于电磁弹射的初级永磁直线电机。给出了电机的结构和工作原理,采用二维有限元方法对电机的静态特性进行分析,给出了电机的磁链、反电动势和电感特性。在... 针对应用于电磁弹射中直线感应电机推力密度和功率因数均较低的问题,提出一种应用于电磁弹射的初级永磁直线电机。给出了电机的结构和工作原理,采用二维有限元方法对电机的静态特性进行分析,给出了电机的磁链、反电动势和电感特性。在静态特性基础之上,通过能量法对电机推力特性进行推导。采用瞬态二维有限元方法对推力特性和电磁弹射的加速过程进行仿真分析,通过试验验证有限元仿真的正确性。仿真和试验结果表明,该电机具有小的定位力、较小的推力波动和简单的控制策略,在电磁弹射系统应用中具有很好的前景。 展开更多
关键词 初级永磁直线电机 有限元方法 推力特性 电磁弹射
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初级永磁式直线电机的粒子群优化PID控制研究 被引量:3
8
作者 许孝卓 付惠琪 +1 位作者 刘株利 汪旭东 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期101-106,共6页
初级永磁式直线电机(primary permanent magnet linear motor,PPMLM)具有成本低、结构简单、推力密度大等优点,但在运行中存在参数变化和负载扰动等问题,使传统PID控制无法达到系统实时控制、快速响应的高精度伺服控制要求。为了提高PP... 初级永磁式直线电机(primary permanent magnet linear motor,PPMLM)具有成本低、结构简单、推力密度大等优点,但在运行中存在参数变化和负载扰动等问题,使传统PID控制无法达到系统实时控制、快速响应的高精度伺服控制要求。为了提高PPMLM调速系统动态响应能力,降低启动时的超调性能,对初级永磁式直线电机的工作原理进行分析,建立数学模型,并对传统PID控制采用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行优化。设计参数全局寻优的在线自整定PSO-PID控制器,使用MATLAB/Simulink建模仿真并进行试验验证。结果表明,基于PSO的PID控制器能够使电机快速平稳地启动,具有更小的超调性能和较强的抗干扰能力,可以实现电机的快速响应。 展开更多
关键词 初级永磁式直线电机 高精度伺服控制系统 PID控制 粒子群优化算法
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初级永磁直线电机逆变器补偿无电流控制 被引量:1
9
作者 余强国 冯亚南 +1 位作者 王培良 申情 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第5期804-812,共9页
为消除初级永磁直线电机无电流传感器控制中的电流跟踪误差,提出一种逆变器非线性补偿的新型无电流传感器控制策略。首先,根据实测电流和估测电流存在唯一对应关系,将正常动子视为参考动子,控制两台动子的估测电流保持相同,进而保证了... 为消除初级永磁直线电机无电流传感器控制中的电流跟踪误差,提出一种逆变器非线性补偿的新型无电流传感器控制策略。首先,根据实测电流和估测电流存在唯一对应关系,将正常动子视为参考动子,控制两台动子的估测电流保持相同,进而保证了实测电流的一致性;然后,在估测电流的计算中采用逆变器非线性补偿策略,削弱了估测电流和实测电流唯一对应关系中的误差项;最后,采用仿真实验测试所提容错控制的性能,结果表明,相比于现有控制策略,所提容错控制策略在稳态性能与瞬态性能上均更优,具有更广的工程应用前景。 展开更多
关键词 初级永磁直线电机 容错控制 电流传感器 无电流传感器控制 逆变器非线性补偿
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基于SP-LCL补偿的PPMLM非接触电能传输系统
10
作者 连鸿强 汪旭东 +1 位作者 许孝卓 刘亚平 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期129-132,共4页
初级永磁式直线电机(PPMLM)是将线圈和永磁体同时布置在转子侧,定子侧只有开槽的铁心,非常适合低成本的长行程运行,但是传统的拖缆或滑触供电方式限制了该类电机的推广应用。此处采用感应耦合电能传输(ICPT)方式给PPMLM供电,具有成本低... 初级永磁式直线电机(PPMLM)是将线圈和永磁体同时布置在转子侧,定子侧只有开槽的铁心,非常适合低成本的长行程运行,但是传统的拖缆或滑触供电方式限制了该类电机的推广应用。此处采用感应耦合电能传输(ICPT)方式给PPMLM供电,具有成本低、带载能力强、行程不受限制等特点。提出了一种串并LCL(SPLCL)型补偿电路,在补偿电路的初级采用SP混合补偿,接收端采用LCL混合补偿。首先,通过对次级LCL混合补偿分析得到负载端稳压输出特性。采用阻抗值分析法对初级电路进行补偿,使SP补偿具有恒流输出特性。之后给出ICPT系统恒压稳流频率固定的条件,同时分析了主要参数对系统性能的影响。最后,通过仿真和实验证明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 初级永磁式直线电机 感应耦合电能传输 恒流
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基于逆变器补偿的半开绕组直线电机直接推力控制
11
作者 冯亚南 余强国 +3 位作者 黄旭 蔡志端 赵文超 魏玉震 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期725-735,共11页
为抑制半开绕组直线电机系统零序电流的产生,提出了一种基于逆变器非线性补偿的半开绕组直线电机系统的直接推力控制(direct thrust force control,DTFC)。首先,对半开绕组直线电机零序电流的运行机理进行了分析;其次,设计了基于新型开... 为抑制半开绕组直线电机系统零序电流的产生,提出了一种基于逆变器非线性补偿的半开绕组直线电机系统的直接推力控制(direct thrust force control,DTFC)。首先,对半开绕组直线电机零序电流的运行机理进行了分析;其次,设计了基于新型开关表的DTFC策略;然后,引入了逆变器非线性补偿;最后,对所提DTFC进行了仿真验证。仿真结果表明,所提DTFC能明显抑制零序电流的产生,提高半开绕组直线电机系统的运行效率。其零序电流抑制性能系数约为0.07,不仅具备良好的稳态性能,同时还拥有优越的自启动性能与瞬态性能。 展开更多
关键词 初级永磁直线电机 半开绕组驱动系统 逆变器非线性补偿 直接推力控制 零序电流抑制
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初级永磁直线电机双动子电流镜像容错控制 被引量:1
12
作者 余强国 冯亚南 +2 位作者 王智群 钱懿 申情 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2022年第3期298-306,317,共10页
为解决双动子无电流传感器控制算法存在参数依赖性高、鲁棒性差等问题,提出一种电流镜像容错控制(current mirror fault-tolerant control,CMFC)策略,在仅采用单动子相电流传感器的条件下完成两台级联动子的控制。双动子系统中动子1为... 为解决双动子无电流传感器控制算法存在参数依赖性高、鲁棒性差等问题,提出一种电流镜像容错控制(current mirror fault-tolerant control,CMFC)策略,在仅采用单动子相电流传感器的条件下完成两台级联动子的控制。双动子系统中动子1为正常动子,采用传统的有限集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)完成电流的跟踪控制。动子2为故障动子,所有电流传感器均发生故障。CMFC控制将动子2虚拟电流与动子1的虚拟电流作为FCS-MPC控制器的输入并完成电流跟踪控制。通过完成两台动子的虚拟电流跟踪,由镜像原理实现两台动子的实际电流跟踪。理论分析和仿真实验证明了CMFC控制能实现动子2实际电流的稳定控制,且具有鲁棒性高的特点。 展开更多
关键词 初级永磁直线电机 双动子驱动系统 无电流传感器控制 模型预测控制
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初级分段永磁直线电机段间无传感器控制研究 被引量:1
13
作者 辛忠有 李立毅 刘家曦 《微特电机》 北大核心 2017年第5期49-54,共6页
段间区域位置和速度估算是初级分段永磁直线电机无传感器技术的难点。在段内区域反电势观测方法的基础上,提出利用双段定子的合成反电势进行段间区域位置估算的方法。针对常规速度估算方法在段间区域产生波动的问题,构建了基于电机动力... 段间区域位置和速度估算是初级分段永磁直线电机无传感器技术的难点。在段内区域反电势观测方法的基础上,提出利用双段定子的合成反电势进行段间区域位置估算的方法。针对常规速度估算方法在段间区域产生波动的问题,构建了基于电机动力学方程的全阶Leunberger速度观测器,并通过仿真和实验研究,验证了所提出的无传感器方法在段内区域和段间区域都具有较高的精度。 展开更多
关键词 初级分段电机 无传感器控制 扰动观测器 全阶Leunberger速度观测器
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