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高温超导飞轮储能技术发展现状 被引量:39
1
作者 邓自刚 王家素 +4 位作者 王素玉 郑珺 马光同 林群煦 张娅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期1-10,共10页
高温超导块材式的悬浮现象是目前自然界中已发现的唯一可以实现自稳定的磁悬浮方式。利用这种磁悬浮技术的高温超导飞轮储能系统具有控制简单、储能密度大、效率高、寿命长、低维护等优点,为解决目前广泛关注的能源问题提供了新途径。... 高温超导块材式的悬浮现象是目前自然界中已发现的唯一可以实现自稳定的磁悬浮方式。利用这种磁悬浮技术的高温超导飞轮储能系统具有控制简单、储能密度大、效率高、寿命长、低维护等优点,为解决目前广泛关注的能源问题提供了新途径。本文综述了美国波音公司,日本ISTEC,德国ATZ公司等国内外小组开展的高温超导飞轮储能系统的研制现状,分析了当前技术发展趋势,探讨了亟需解决的关键难点问题,阐述了未来在军民两方面的发展前景。预计未来五年内高温超导飞轮储能技术将首先在电力调节、不间断电源等领域实现商业应用。 展开更多
关键词 高温超导 磁悬浮 飞轮储能 电力调节 不间断电源
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中低速磁浮列车技术研究进展 被引量:35
2
作者 李希宁 佟来生 《电力机车与城轨车辆》 2011年第2期1-4,共4页
文章介绍了中低速磁浮列车的技术特点,并从悬浮、直线电机牵引、走行机构三个方面讲述了中低速磁浮列车技术的现状。
关键词 磁悬浮 直线电机 走行机构
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低速磁浮轨道不平顺功率谱研究 被引量:29
3
作者 张耿 李杰 杨子敬 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期73-78,共6页
轨道不平顺是磁浮列车振动的主要激扰源,直接关系到列车运行的稳定性和舒适性。文章基于唐山低速磁浮试验线实测的轨道不平顺数据,采用周期图法进行样本空间的谱估计,得到轨道不平顺在各空间波长的分布。分析结果表明,轨道本身结构参数... 轨道不平顺是磁浮列车振动的主要激扰源,直接关系到列车运行的稳定性和舒适性。文章基于唐山低速磁浮试验线实测的轨道不平顺数据,采用周期图法进行样本空间的谱估计,得到轨道不平顺在各空间波长的分布。分析结果表明,轨道本身结构参数、轨道安装精度和F轨的轧制工艺是产生轨道不平顺的主要原因。参考国内外成熟的铁路轨道谱线表达形式,得到低速磁浮轨道谱的拟合曲线公式,应用阻尼最小二乘算法拟合轨道谱表达式的参数,对于研究我国磁浮轨道不平顺功率谱有重要的参考价值。 展开更多
关键词 磁悬浮 轨道不平顺 功率谱密度 曲线拟合
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Analysis of sensitivity and errors in Maglev vibration test system 被引量:24
4
作者 JIANG Dong LIU Xukun +1 位作者 WANG Deyu YANG Jiaxiang 《Instrumentation》 2016年第1期70-78,共9页
In order to improve work performance of M aglev vibration test systems,the relationships of operating parameters between different components and system were researched. The working principle of photoelectric displace... In order to improve work performance of M aglev vibration test systems,the relationships of operating parameters between different components and system were researched. The working principle of photoelectric displacement sensor was analyzed. The relationship between displacement of transducer and the infrared light area received by sensor was given. The method of expanding the dynamic range of vibrator was proposed,which makes dynamic range of Maglev vibrator doubled. By increasing the amplification of the amplifier,the sensitive photoelectric displacement sensor can be maintained. Two modes of operation of the controller were analyzed. Bilateral work of vibration test system designed can further improve the stability of the system.An object vibration was measured by Maglev vibration test system designed when different vibration exciter frequencies were loaded. Experiments showthat the output frequency measured by Maglev vibration test system and loaded are the same. Finally,the errors of test system were analyzed. These errors of vibration test system designed can meet the requirements of application. The results laid the foundation for the practical application of magnetic levitation vibration test system. 展开更多
关键词 magnetic levitation DISPLACEMENT sensor sensitivity measurement ERROR dynamic RANGE
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磁悬浮电机及其应用的发展趋势 被引量:12
5
作者 谢宝昌 任永德 王庆文 《微电机》 北大核心 1999年第6期28-30,共3页
概述了传统电机存在的问题,阐述了磁悬浮电机的基本原理、控制技术、应用领域及其发展趋势。
关键词 磁悬浮电机 磁悬浮轴承 鲁棒控制
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微电子制造领域的磁悬浮精密定位平台的结构设计研究 被引量:17
6
作者 宋文荣 于国飞 +2 位作者 孙宝玉 王延风 何惠阳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第3期271-275,共5页
利用磁悬浮技术将铁磁性平台悬浮在磁场中 ,通过线性电机无接触驱动 ,结合控制技术实现平台的快速精密定位。合理的设计将悬浮力和导向力两个磁悬浮系统合二为一 ,即结构简单 ,控制容易又能获得精确的导向精度。选用线性同步电机 ,避免... 利用磁悬浮技术将铁磁性平台悬浮在磁场中 ,通过线性电机无接触驱动 ,结合控制技术实现平台的快速精密定位。合理的设计将悬浮力和导向力两个磁悬浮系统合二为一 ,即结构简单 ,控制容易又能获得精确的导向精度。选用线性同步电机 ,避免了感应电机磁场感应所产生的法向力对平台的振动作用 ,有利于悬浮系统的控制。悬浮系统无接触 ,无摩擦 ,克服了磨损、金属粉尘及油脂污染等问题 ;无接触线性驱动减少了机械联结件 ,消除了联结间隙 ,减轻了重量 ,能有效提高动态响应频率和定位精度 ;这些使定位平台能够满足现代信息产业对超洁净制作环境和高精度。 展开更多
关键词 微电子制造领域 磁悬浮 定位平台 线性电机 无接触驱动 HOPF分叉
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精密磁悬浮工作平台的力特性分析 被引量:20
7
作者 郭亮 陈本永 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期118-122,共5页
构建了一种新型磁悬浮工作平台结构,该平台结构利用永磁直线电机提供水平洛仑兹力,利用电磁铁提供垂直电磁吸力,悬浮和驱动部分相互独立,避免了两者间的耦合问题,具有出力大、运动范围广、定位精密的特点。为了研究磁场饱和、纵向边端... 构建了一种新型磁悬浮工作平台结构,该平台结构利用永磁直线电机提供水平洛仑兹力,利用电磁铁提供垂直电磁吸力,悬浮和驱动部分相互独立,避免了两者间的耦合问题,具有出力大、运动范围广、定位精密的特点。为了研究磁场饱和、纵向边端效应和倾斜角度等因素对磁场的影响,基于有限元数值方法建立了该平台的数学模型,并在模型的基础上对该平台的力特性进行了详细分析,获得了推力和悬浮力与气隙高度、电流和倾斜角度间的变化对应关系。分析结果表明该平台的电磁力具有较好的线性度,降低了控制的复杂度。 展开更多
关键词 磁悬浮 精密工作平台 有限元法 推力 悬浮力
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无轴承异步电机磁场定向控制策略分析 被引量:19
8
作者 王晓琳 邓智泉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第27期77-82,共6页
针对无轴承异步电机电磁转矩和悬浮力强耦合特性,研究了基于转矩控制绕组气隙磁场定向控制和转子磁场定向控制的无轴承异步电机控制策略,进行了对比分析。分析表明:气隙磁场定向控制中存在最大转矩限制、非线性机械特性,难以实现自适应... 针对无轴承异步电机电磁转矩和悬浮力强耦合特性,研究了基于转矩控制绕组气隙磁场定向控制和转子磁场定向控制的无轴承异步电机控制策略,进行了对比分析。分析表明:气隙磁场定向控制中存在最大转矩限制、非线性机械特性,难以实现自适应控制等问题;对转子磁场定向控制而言,当负载或转速变化时,由于转矩控制绕组转矩电流变化将导致气隙磁场发生改变,如果仍以转子磁场近似替代气隙磁场作为悬浮依据,必然影响到悬浮控制性能。文中通过仿真和实验对以上2种控制策略下的系统动、静态性能进行了分析和比较,结果验证了以上所述观点的正确性。 展开更多
关键词 无轴承 磁场定向控制策略 磁悬浮 解耦控制 异步电机
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铁路新技术发展趋势研究及对我国的建议 被引量:19
9
作者 王镠莹 温宏宇 《中国铁路》 2020年第1期59-64,共6页
世界科技的快速更迭对铁路行业产生了深刻影响,特别是新一代信息技术、新能源、新材料、磁悬浮等代表性新技术在铁路的研发与应用,将推动铁路技术领域不断实现新的突破,引领和开创铁路发展的新时代。总结铁路新技术发展特点,分析铁路技... 世界科技的快速更迭对铁路行业产生了深刻影响,特别是新一代信息技术、新能源、新材料、磁悬浮等代表性新技术在铁路的研发与应用,将推动铁路技术领域不断实现新的突破,引领和开创铁路发展的新时代。总结铁路新技术发展特点,分析铁路技术与新一代信息技术、新能源技术、新材料技术和磁悬浮技术等融合发展的趋势,结合当前我国铁路发展实际需求,对我国铁路技术发展提出相关建议,为系统部署和推动我国铁路新技术研发工作提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 铁路技术 新一代信息技术 新材料 新能源 磁悬浮
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高效磁悬浮变频离心式冷水机组的研制 被引量:18
10
作者 沈珂 刘红绍 《制冷与空调》 2014年第6期108-111,共4页
对磁悬浮变频离心式压缩机高效、无油、高可靠性的特点进行介绍,并着重介绍一款采用该压缩机开发的新型冷水机组。该型机组在额定工况下性能系数可达6.19,远高于GB 19577—2004《冷水机组能效限定值及能源效率等级》中的一级能耗,部分... 对磁悬浮变频离心式压缩机高效、无油、高可靠性的特点进行介绍,并着重介绍一款采用该压缩机开发的新型冷水机组。该型机组在额定工况下性能系数可达6.19,远高于GB 19577—2004《冷水机组能效限定值及能源效率等级》中的一级能耗,部分负荷性能系数更可达到9.79,为GB 19577—2004限定值的2倍。 展开更多
关键词 磁悬浮 无油 冷水机组 部分负荷效率
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无轴承异步电机研究与实现 被引量:12
11
作者 王晓琳 邓智泉 +1 位作者 张宏荃 严仰光 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期259-262,共4页
对无轴承异步电机中悬浮力产生原理 ,以及如何实现电枢转矩和悬浮力解耦控制的工作原理做了简要介绍 ,并提出了以功能强大的高速数字信号处理器 (TMS3 2 0F2 40 )为控制核心的数模混合控制电路。对原理样机的悬浮实验分析表明 ,提出的... 对无轴承异步电机中悬浮力产生原理 ,以及如何实现电枢转矩和悬浮力解耦控制的工作原理做了简要介绍 ,并提出了以功能强大的高速数字信号处理器 (TMS3 2 0F2 40 )为控制核心的数模混合控制电路。对原理样机的悬浮实验分析表明 ,提出的悬浮系统能够在稳速和变速过程中满足悬浮要求 ,并且转轴的径向位移不超过 5 0 μm。 展开更多
关键词 无轴承异步电机 悬浮 控制系统 原理样机
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无轴承异步电机的定子磁场定向解耦控制 被引量:10
12
作者 黄守道 蔡国洋 高剑 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期34-38,共5页
集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力的非线性解耦是实现电机稳定悬浮运行的基础.为了降低控制系统对电机参数的依赖程度,本文采用定子磁场定向控制,同时为了克服此方法在低速时的不足... 集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力的非线性解耦是实现电机稳定悬浮运行的基础.为了降低控制系统对电机参数的依赖程度,本文采用定子磁场定向控制,同时为了克服此方法在低速时的不足,应用U-I法和I-ω法相结合观测定子磁通和气隙磁通,在matlab/simulink中构造了定子磁场定向控制的无轴承异步电机矢量控制系统.仿真结果表明:实现了电磁转矩与径向悬浮力之间的解耦,验证了此方法的有效性. 展开更多
关键词 无轴承异步电机 磁悬浮 磁通观测 定子磁场定向
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基于PSO-BP-PID单点混合悬浮球控制算法研究 被引量:12
13
作者 彭月 苏芷玄 +1 位作者 杨杰 姜桥 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1511-1520,共10页
磁悬浮列车是下一代地面绿色交通工具的必然选择,而传统电磁悬浮结构存在悬浮能耗大和发热严重等问题,研究如何有效降低电磁悬浮的能耗问题则显得尤为重要。在传统电磁悬浮结构中引入永磁体能够有效降低列车悬浮功耗,但永磁材料的非线... 磁悬浮列车是下一代地面绿色交通工具的必然选择,而传统电磁悬浮结构存在悬浮能耗大和发热严重等问题,研究如何有效降低电磁悬浮的能耗问题则显得尤为重要。在传统电磁悬浮结构中引入永磁体能够有效降低列车悬浮功耗,但永磁材料的非线性特性加剧了车辆控制系统的复杂程度,提高了对悬浮控制器精度的要求。以单点混合磁悬浮球作为研究对象,在完善单点混合悬浮球数学模型的基础上,研究基于粒子群优化(PSO)的BP-PID控制算法。以传统单点电磁悬浮球模型为参考,对混合悬浮球系统进行理论模型分析,并简化得出其动力学被控对象。依据该系统的非线性和时滞性特征,设计基于粒子群优化算法的BP-PID控制策略。在仿真环境下,与常见控制算法进行动静态特性对比与分析。研究结果表明:PSO算法有效弥补了BP-PID自身的收敛速度慢、对网络初始权值依赖强及易陷入局部极值的缺陷,PSO-BP-PID控制算法不仅能够提高响应速度、减少超调量,而且在动态性能中也能快速准确跟踪信号,并具备良好的抗扰性和鲁棒性优势。对于磁悬浮技术的学术研究和工程应用具有较好的参考意义,也为磁悬浮技术的工程化推广应用提供了较好的基础算法支撑作用。 展开更多
关键词 混合悬浮 PSO BP-PID 磁悬浮
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适用于磁悬浮轴承的新型五相六桥臂开关功放控制策略 被引量:14
14
作者 费清照 邓智泉 +1 位作者 王晓琳 李祥生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期124-131,19,共8页
具有五自由度全悬浮的磁轴承系统需要5个全桥结构开关功放。为提高开关功率放大器的集成度和母线电压利用率,提出五相六桥臂开关功放拓扑结构。该拓扑结构采用一种新型的混合电流控制方法,对公共桥臂和负载桥臂分别进行控制。其中公共... 具有五自由度全悬浮的磁轴承系统需要5个全桥结构开关功放。为提高开关功率放大器的集成度和母线电压利用率,提出五相六桥臂开关功放拓扑结构。该拓扑结构采用一种新型的混合电流控制方法,对公共桥臂和负载桥臂分别进行控制。其中公共桥臂采用改进型最大电流误差控制,该方法通过增加误差极性判断模块,最大程度提高了五相电流控制的独立性,实现其解耦控制;负载桥臂采用改进型采样保持控制,满足了在不同负载情况下的控制要求。仿真和实验结果均表明,基于新型混合电流控制方法的五相六桥臂开关功率放大器具有电流纹波小,动态响应快,受负载参数影响小,集成度高,硬件接口简单等优点。 展开更多
关键词 开关功率放大器 五相六桥臂 最大电流误差 采样保持控制 磁悬浮 电流控制
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磁悬浮球系统的变结构控制 被引量:6
15
作者 曹学余 汤炳新 《自动化技术与应用》 2005年第4期4-6,共3页
磁悬浮球系统是一种典型的非线性、不稳定性系统。本文根据变结构控制理论,设计了一个动态变结构控制器,该控制器能够保证磁悬浮球系统的各个状态逐渐趋近于设计值。同时利用Modelica对磁悬浮球系统进行建模仿真,仿真结果表明磁悬浮球... 磁悬浮球系统是一种典型的非线性、不稳定性系统。本文根据变结构控制理论,设计了一个动态变结构控制器,该控制器能够保证磁悬浮球系统的各个状态逐渐趋近于设计值。同时利用Modelica对磁悬浮球系统进行建模仿真,仿真结果表明磁悬浮球的变结构控制系统具有很好的动态性能和很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 磁悬浮 变结构控制 鲁棒性 MODELICA
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新型磁悬浮精密定位平台的研究 被引量:10
16
作者 郝晓红 梅雪松 +2 位作者 张东升 陶涛 姜歌东 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期937-940,共4页
针对磁悬浮精密定位平台的运动稳定性问题,设计了一种新型六自由度磁悬浮精密定位平台.该平台采用12个空心电磁线圈做定子、36块永磁体做动子,悬浮部分与驱动部分相互独立,从而很好地解决了由电磁线圈铁心引起的非线性以及悬浮与驱动单... 针对磁悬浮精密定位平台的运动稳定性问题,设计了一种新型六自由度磁悬浮精密定位平台.该平台采用12个空心电磁线圈做定子、36块永磁体做动子,悬浮部分与驱动部分相互独立,从而很好地解决了由电磁线圈铁心引起的非线性以及悬浮与驱动单元之间的相互耦合问题.采用罗仑兹定律,分析了永磁体长度、线圈电流和悬浮位移对悬浮稳定性的影响,确定了平台的悬浮平衡位置,建立了平台在平衡位置附近的悬浮数学模型,并进行了动态响应仿真研究.研究结果表明,该磁悬浮精密定位平台在悬浮电流为2 A、悬浮高度为0.5 mm时可以稳定悬浮,因此可应用于需要超精密定位和超洁净环境的半导体光刻装置中. 展开更多
关键词 磁悬浮 精密定位平台 稳定性
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混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统设计与建模 被引量:11
17
作者 马宏忠 王斌 鞠平 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期342-346,共5页
针对水轮机组的重量支承方式和存在的问题,对水轮机组转子系统磁悬浮承重进行研究,设计了一种永磁悬浮装置与电磁悬浮装置相结合的水轮机组转子承重系统.对混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统的结构进行设计时,采用永磁悬浮装置承担水... 针对水轮机组的重量支承方式和存在的问题,对水轮机组转子系统磁悬浮承重进行研究,设计了一种永磁悬浮装置与电磁悬浮装置相结合的水轮机组转子承重系统.对混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统的结构进行设计时,采用永磁悬浮装置承担水轮发电机组的基本重力负荷,采用电磁悬浮装置承担水轮发电机组的重力可调负荷.考虑到高速运转的水轮发电机组运行的稳定性,系统并不全部浮起转子系统,而是分担转子系统的大部分轴向负荷(即减载).对永磁材料和电磁装置进行了研究和选择,在永磁悬浮装置承重部分对气隙磁场强度与气隙厚度、永磁体体积等的关系进行了分析,对永磁悬浮力大小的影响因素进行了研究;在电磁悬浮部分对电磁悬浮力大小与电磁悬浮装置结构等的关系进行了分析.在此基础上,根据基本电磁理论和承重系统的构造,建立了电磁悬浮支承装置和永磁悬浮支承装置的数学模型. 展开更多
关键词 水轮发电机组 永磁悬浮 电磁悬浮 承重系统
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六维磁悬浮纳米级精密工件台的研究 被引量:5
18
作者 宋文荣 于国飞 +2 位作者 王延风 何惠阳 田兴志 《微细加工技术》 2003年第1期15-21,共7页
设计了"H"型六维x y工件台,利用磁悬浮技术将工件台悬浮在x、y导轨上,消除了导轨的摩擦和磨损;直线电机无接触驱动实现了工件台的粗定位;控制不同磁悬浮电磁铁的电流大小,可以实现工件台的微定位以及逐场调平调焦。计算了工... 设计了"H"型六维x y工件台,利用磁悬浮技术将工件台悬浮在x、y导轨上,消除了导轨的摩擦和磨损;直线电机无接触驱动实现了工件台的粗定位;控制不同磁悬浮电磁铁的电流大小,可以实现工件台的微定位以及逐场调平调焦。计算了工件台由于重力弯曲、热膨胀等原因引起结构变形而带来的精度误差,理论上分析证明工件台在x、y方向能满足0.02μm的定位精度要求以及达到0.1μm调焦精度和3.0μrad调平精度的要求。将应用于特征尺寸0.18μm线宽激光光刻机上。 展开更多
关键词 光刻 磁悬浮 x-y工件台 定位精度 步进扫描 逐场调平调焦
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磁悬浮系统Bode定理的应用 被引量:9
19
作者 何朕 王毅 +1 位作者 孟范伟 张静 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期253-256,共4页
针对磁悬浮系统的控制问题,研究了控制系统设计中的限制因素,指出了磁悬浮系统的稳定性一般都可以用线性化方程来进行处理,因此磁悬浮系统的设计问题主要是性能问题,而系统的性能(灵敏度)则是受到Bode积分定理的约束;分析了球在悬浮状... 针对磁悬浮系统的控制问题,研究了控制系统设计中的限制因素,指出了磁悬浮系统的稳定性一般都可以用线性化方程来进行处理,因此磁悬浮系统的设计问题主要是性能问题,而系统的性能(灵敏度)则是受到Bode积分定理的约束;分析了球在悬浮状态下的漂浮运动对系统带宽的影响,利用Bode定理,给出了磁悬浮系统所能达到的灵敏度最小值,并得到了实验验证。根据所给出的积分约束可以在设计阶段就预见到系统所能达到的性能,对系统设计具有普遍意义。 展开更多
关键词 磁悬浮 Bode积分 性能限制 带宽
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磁悬浮效应检振系统设计 被引量:11
20
作者 江东 高颖 杨嘉祥 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期343-347,352,共6页
为了设计一种高效、高灵敏度的检振系统,在构建了磁悬浮球模型及控制系统的基础上,通过对系统的结构和运行参数分析,推导了外界振动下的系统动力学方程,并将其等效成表征质量-弹簧测振系统的常系数二阶微分方程,使等效阻尼系数和刚度系... 为了设计一种高效、高灵敏度的检振系统,在构建了磁悬浮球模型及控制系统的基础上,通过对系统的结构和运行参数分析,推导了外界振动下的系统动力学方程,并将其等效成表征质量-弹簧测振系统的常系数二阶微分方程,使等效阻尼系数和刚度系数与质量-弹簧系统的参数有一定的对应关系。在磁悬浮球质量分别为126.5g和198.5g的条件下,对振动频率为50Hz的激振器的位移波形及通过频谱分析得到的自功率谱进行了测量,对激振器不同位置的影响进行了实验比较。实验结果表明,该检测方法克服了一般测振系统无法克服的摩擦,提高了测量灵敏度,而且只要改变控制参数即可达到改变阻尼系数的目的,实现容易。 展开更多
关键词 磁悬浮 振动测量 振动波形 功率谱分析
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