无轴承开关磁阻电机拓扑及解耦机理分析 被引量：6

1

作者 刘泽远 邓智泉 +2 位作者 陈小元 杨艳 曹鑫 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期731-743,共13页

无轴承开关磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor,BSRM)是一个多变量、非线性且强耦合的复杂系统。为提高悬浮精度和发挥电机性能,需提升悬浮电流的跟踪及斩波控制水平,以及实现转矩与悬浮力的解耦控制,发展结构上具有自解... 无轴承开关磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor,BSRM)是一个多变量、非线性且强耦合的复杂系统。为提高悬浮精度和发挥电机性能,需提升悬浮电流的跟踪及斩波控制水平,以及实现转矩与悬浮力的解耦控制,发展结构上具有自解耦功能的新型BSRM拓扑是解决该问题的有效手段之一。根据现有BSRM转矩与悬浮力的解耦机理和构造特点,对结构上可解耦的BSRM拓扑进行了归纳与分类,并对每种电机的结构、运行机理及优缺点进行了解析。有别于现有电机结构,分别提出了双凸定子齿BSRM、宽转子齿BSRM、复合结构BSRM、锥形结构BSRM等4类具有自解耦特性的新型拓扑,并衍生出了每类结构下的不同实现形式,从而进一步拓展无轴承电机的悬浮理论与应用范围。结合每类结构自身特点,构建与之相适应的运行模式,以实现旋转和悬浮功能的解耦,从而强化其解耦应用特色。简要分析每种电机转矩和悬浮力在结构上自解耦的机理,并利用有限元仿真验证其可行性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 结构拓扑 解耦控制 转矩 悬浮力

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磁悬浮开关磁阻电机电磁力耦合特性的有限元分析 被引量：5

2

作者 刘羡飞 《南通大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第4期13-17,共5页

以一台12/8结构的磁悬浮开关磁阻电机为对象,分析了悬浮力产生机理.借助有限元分析软件MAXWELL2D建立了实体仿真模型,分析了电磁力的耦合特性,包括悬浮力在径向两自由度上的耦合特性、悬浮力和转矩的耦合特性以及转子径向位移对电磁力... 以一台12/8结构的磁悬浮开关磁阻电机为对象,分析了悬浮力产生机理.借助有限元分析软件MAXWELL2D建立了实体仿真模型,分析了电磁力的耦合特性,包括悬浮力在径向两自由度上的耦合特性、悬浮力和转矩的耦合特性以及转子径向位移对电磁力耦舍的影响.分析结果表明,悬浮力的径向耦合主要体现在定转子齿极交叠初期,悬浮力和转矩的耦合主要表现为转矩调节对悬浮力的影响,径向位移的出现在一定程度上影响了悬浮力的径向耦合关系.这些结论为电机优化设计、数学模型研究及解耦控制算法的设计提供了有益的参考. 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机 电磁力 悬浮力 转矩 耦合 有限元

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磁悬浮开关磁阻电动机电磁力的计算 被引量：2

3

作者 刘贤兴 吉敬华 孙玉坤 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期160-163,共4页

磁悬浮开关磁阻电动机采用电磁力实现转子的悬浮 ,具有无摩擦、寿命长等优点。分析了磁悬浮开关磁阻电动机的径向力产生原理 ,给出了径向悬浮力与转子位置的关系、径向悬浮力与电流的关系曲线 ,为描述电机径向力的非线性数学模型奠定了... 磁悬浮开关磁阻电动机采用电磁力实现转子的悬浮 ,具有无摩擦、寿命长等优点。分析了磁悬浮开关磁阻电动机的径向力产生原理 ,给出了径向悬浮力与转子位置的关系、径向悬浮力与电流的关系曲线 ,为描述电机径向力的非线性数学模型奠定了基础。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电动机 径向力 悬浮力 转子 摩擦

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关于讲解“无轴承电机径向悬浮力”

4

作者 刘贤兴 全力 +1 位作者 朱秋 孙玉坤 《电气电子教学学报》 2004年第5期112-115,共4页

本文在回顾电机中的洛伦兹力和麦克斯韦力基础上 ,通过介绍无轴承电机基本结构 ,径向悬浮力产生机理和悬浮力系统的运动方程等来讲解无轴承电机的径向悬浮力 ,并且介绍了教学过程中的实践经验。通过采用本文的讲解方法 。

关键词 讲解方法 教学过程 学生 洛伦兹力 实践经验 理解 麦克斯韦 无轴承电机 悬浮力 径向

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双凸定子极无轴承开关磁阻电机数学模型 被引量：1

5

作者 杨艳 吴旭 李鹏 《微特电机》 北大核心 2017年第4期34-38,共5页

双凸定子极无轴承开关磁阻电机可实现悬浮力和转矩的解耦,控制简单,具有应用优势。但该结构电机在悬浮绕组与转矩绕组同时导通时,非导通相齿极中存在较大的磁通,该磁通不可忽略,磁通分布较为复杂,给数学模型的建立带来了困难。根据电机... 双凸定子极无轴承开关磁阻电机可实现悬浮力和转矩的解耦,控制简单,具有应用优势。但该结构电机在悬浮绕组与转矩绕组同时导通时,非导通相齿极中存在较大的磁通,该磁通不可忽略,磁通分布较为复杂,给数学模型的建立带来了困难。根据电机的磁通分布建立了等效磁路图,依据虚位移法推导了悬浮力数学表达式。同时根据电机转矩与悬浮力之间的解耦特性,给出了电机转矩公式。为了验证所提数学模型的合理性,进行了有限元仿真验证,结果表明数学模型与仿真值具有较好的一致性。 展开更多

关键词 双凸定子极 无轴承开关磁阻电机 悬浮力 转矩 数学模型

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一种四自由度复合结构无轴承开关磁阻电机及绕组优化设计 被引量：5

6

作者 刘泽远 蔡骏 杨艳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期49-61,共13页

基于径向磁轴承(radial magnetic bearing,RMB)偏置绕组和开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)电枢绕组的共绕组结构形式,提出一种四自由度复合结构无轴承开关磁阻电机(hybridstructure bearingless switched reluctance motor... 基于径向磁轴承(radial magnetic bearing,RMB)偏置绕组和开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)电枢绕组的共绕组结构形式,提出一种四自由度复合结构无轴承开关磁阻电机(hybridstructure bearingless switched reluctance motor,HBSRM)。其旋转控制与SRM相同,悬浮控制与磁轴承相似,且旋转和悬浮可独立解耦控制。详述HBSRM结构和原理的基础上,基于等效磁路方法,推导了其悬浮力模型。为消除上述HBSRM的悬浮力不均衡和耦合问题,提出了一种新型绕组结构形式,新结构悬浮力模型和有限元仿真结果均证明了其有效性。给出了新结构绕组的优化设计方法,引入了一个电源压降系数,以考虑RMB部分等效偏置绕组感应电动势导致的SRM部分等效绕组端电压的下降,并给出了各绕组匝数计算公式和优化设计过程,有限元仿真证明了该方法的正确性。 展开更多

关键词 无轴承电机 开关磁阻电机 径向磁轴承 悬浮力模型 绕组结构 优化设计

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感应式主动磁悬浮球形电动关节的机理研究 被引量：3

7

作者 曾励 张帆 陈秋月 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期24-30,共7页

多自由度磁阻式主动磁悬浮球形电动关节机械集成度高,在控制和轨迹规划方面占有优势。但由于磁阻式球形电动关节悬浮和旋转精度受限于转子位姿和瞬时步距角,且不能实现绕过球心的任意轴旋转,致使响应速度不能达到最快。提出感应式主动... 多自由度磁阻式主动磁悬浮球形电动关节机械集成度高,在控制和轨迹规划方面占有优势。但由于磁阻式球形电动关节悬浮和旋转精度受限于转子位姿和瞬时步距角,且不能实现绕过球心的任意轴旋转,致使响应速度不能达到最快。提出感应式主动磁悬浮球形电动关节,研究其旋转和悬浮机理,基于气隙磁感应强度分布建立关节的电磁悬浮力和电磁转矩数学模型;通过有限元仿真分析磁感应强度、电磁悬浮力和电磁转矩等的分布特性,建立主动磁悬浮球形电动关节系统的试验台,对关节转子位移特性、悬浮和旋转特性进行测试试验研究。 展开更多

关键词 感应式 磁悬浮球形主动关节 位移特性 悬浮力特性 电磁转矩特性

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磁悬浮开关磁阻电动机转子径向偏心时的仿真

8

作者 项倩雯 孙玉坤 《微特电机》 北大核心 2007年第8期18-20,共3页

磁悬浮开关磁阻电动机结合了开关磁阻电动机和磁轴承的特点,通过电磁力控制转子径向位置。分析了磁悬浮开关磁阻电动机悬浮力和旋转力的产生原理。基于开关磁阻电动机转子的四个特殊位置,利用二维有限元方法分析了转子位于中心位置与有... 磁悬浮开关磁阻电动机结合了开关磁阻电动机和磁轴承的特点,通过电磁力控制转子径向位置。分析了磁悬浮开关磁阻电动机悬浮力和旋转力的产生原理。基于开关磁阻电动机转子的四个特殊位置,利用二维有限元方法分析了转子位于中心位置与有径向偏心时的电机内部磁场,给出了磁场分布图、径向悬浮力与径向偏心矩的关系曲线、旋转力与径向偏心矩的关系曲线,为进一步描述磁悬浮开关磁阻电动机悬浮力与旋转力的模型提供了依据。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电动机 径向悬浮力 转矩 有限元

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八磁极永磁偏置径向磁轴承磁悬浮机理研究 被引量：3

9

作者 赵旭升 《微特电机》 北大核心 2008年第6期7-9,共3页

研究了一种永磁偏置径向磁轴承,该磁轴承结构简单、控制方便,偏置永磁体采用嵌入式,装在控制线圈之间,磁路完全在轴承内部闭合,漏磁较小。研究了其结构,分析了悬浮力产生机理,进行了有限元仿真分析。研究结果表明,该磁轴承控制方便,动... 研究了一种永磁偏置径向磁轴承,该磁轴承结构简单、控制方便,偏置永磁体采用嵌入式,装在控制线圈之间,磁路完全在轴承内部闭合,漏磁较小。研究了其结构,分析了悬浮力产生机理,进行了有限元仿真分析。研究结果表明,该磁轴承控制方便,动静态性能良好,在飞轮储能、超高速电机等领域具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 永磁偏置磁轴承 磁路 悬浮力 有限元

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表面活性剂压裂液机理与携砂性能研究 被引量：21

10

作者 李曙光 郭大立 +1 位作者 赵金洲 曾晓慧 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期133-136,200,共4页

用透射电镜和扫描电镜等多种实验手段,结合表面活性剂溶液的基础理论,通过对表面活性剂内外在宏观与微观关联性质的分析,研究并基本认清了表面活性剂压裂液的成胶机理和破胶机理;论证了表面活性剂压裂液以弹性携砂为主的机理,提出了用... 用透射电镜和扫描电镜等多种实验手段,结合表面活性剂溶液的基础理论,通过对表面活性剂内外在宏观与微观关联性质的分析,研究并基本认清了表面活性剂压裂液的成胶机理和破胶机理;论证了表面活性剂压裂液以弹性携砂为主的机理,提出了用悬浮切力来表征表面活性剂压裂液携砂性能的新方法。实验结果表明:在100 s?1的剪切速率下,胍胶压裂液和表面活性剂压裂液最低携砂黏度分别为100 mPa.s和30 mPa.s,在同样剪切速率下表面活性剂压裂液的最低携砂黏度比胍胶压裂液小得多。 展开更多

关键词 表面活性剂 压裂液 成胶机理 携砂性能 悬浮切力

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无轴承永磁同步电机径向悬浮力动态解耦控制 被引量：8

11

作者 孙晓东 朱熀秋 +1 位作者 张涛 杨泽斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期21-26,共6页

针对无轴承永磁同步电机径向悬浮力之间存在的非线性、强耦合问题,提出基于神经网络逆系统方法的无轴承永磁同步电机径向悬浮力动态解耦控制策略。在分析无轴承永磁同步电机的工作原理和径向悬浮力产生机理的基础上,建立径向悬浮力的数... 针对无轴承永磁同步电机径向悬浮力之间存在的非线性、强耦合问题,提出基于神经网络逆系统方法的无轴承永磁同步电机径向悬浮力动态解耦控制策略。在分析无轴承永磁同步电机的工作原理和径向悬浮力产生机理的基础上,建立径向悬浮力的数学模型,并对该数学模型进行可逆性分析,证明此系统可逆。利用神经网络逆系统方法,将原来的非线性强耦合的多变量系统动态解耦成两个位置彼此无耦合的线性子系统,运用线性系统理论对线性子系统进行综合,设计系统的闭环控制器。在Matlab软件环境下构建仿真系统,并进行仿真研究和性能分析,仿真结果验证了该解耦策略的有效性。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电机 径向悬浮力 神经网络 逆系统 动态解耦

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无轴承交替极永磁电机悬浮系统自抗扰控制 被引量：5

12

作者 丁强 王晓琳 解超 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第S2期159-163,共5页

针对传统PID控制策略在无轴承交替极永磁电机处于非线性工作状态时控制的不足之处,在深入研究自抗扰控制理论及电机悬浮机理基础上,考虑到电机非线性工作状态时悬浮系统修正的数学模型和实现非线性状态下电机稳定悬浮的实际需要,将自抗... 针对传统PID控制策略在无轴承交替极永磁电机处于非线性工作状态时控制的不足之处,在深入研究自抗扰控制理论及电机悬浮机理基础上,考虑到电机非线性工作状态时悬浮系统修正的数学模型和实现非线性状态下电机稳定悬浮的实际需要,将自抗扰控制理论引入到电机悬浮系统转子径向控制中,设计了电机转子径向位移自抗扰控制器。依据原理样机参数搭建了Matlab/Simulink仿真系统,充分考虑电机实际运行中可能受到的干扰,研究了在阶跃扰动、脉冲扰动、不同转速下正弦扰动及白噪声扰动等扰动作用下的悬浮性能。仿真结果表明,自抗扰控制悬浮系统动态响应快、抗干扰能力强、对电机参数变化有较好鲁棒性。该控制算法对普通无轴承电机、磁轴承电机悬浮系统设计具有一定借鉴作用。 展开更多

关键词 无轴承 自抗扰控制 悬浮系统 径向悬浮力

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永磁轴承轴向悬浮力与刚度特性分析 被引量：2

13

作者 梅柏杉 暴国辉 邓德卫 《磁性材料及器件》 北大核心 2013年第3期37-41,共5页

对常规磁轴承轴向悬浮力与刚度进行了解析计算与仿真分析。介绍了一种新型轴向永磁悬浮轴承及工作原理,运用Ansoft软件Maxwell 3D对新型永磁悬浮轴承的轴向磁悬浮力与刚度进行了有限元仿真分析,并完成了样机。实验结果表明,轴向承载力... 对常规磁轴承轴向悬浮力与刚度进行了解析计算与仿真分析。介绍了一种新型轴向永磁悬浮轴承及工作原理,运用Ansoft软件Maxwell 3D对新型永磁悬浮轴承的轴向磁悬浮力与刚度进行了有限元仿真分析,并完成了样机。实验结果表明,轴向承载力的计算值与实测值基本吻合;在偏心距的实际应用范围内,永磁轴承的径向刚度为常量;这种新结构磁悬浮轴承具有较大的轴向力,能够满足工程需求。 展开更多

关键词 永磁轴承 轴向悬浮力 有限元法 刚度

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某管道悬索跨越索系异常情况的分析及整改措施

14

作者 詹胜文 《钢结构》 2006年第6期87-89,101,共4页

某管道悬索跨越于2003年设计完成,2004年下半年完成施工。但是在运行过程中,发现了一些问题,其中桥面结构扭曲和风索主索端部锚具件角度偏差较为典型,经过认真测量、校核和计算,提出了相应的整改措施。

关键词 悬索 索力 结构 变形

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