电励磁双凸极无刷直流发电机非线性PI调压技术的研究 被引量：39

1

作者 王莉 曹小庆 +1 位作者 张卓然 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期153-158,共6页

针对12/8极电励磁式双凸极(EMDS)无刷直流发电机的非线性特性,提出了一种新的非线性PI调压控制方法,该算法中比例和积分参数随调压误差的变化而非线性变化。设计了以DSP为核心的数字调压器,利用实验离线辨识的方法建立发电机系统的数学... 针对12/8极电励磁式双凸极(EMDS)无刷直流发电机的非线性特性,提出了一种新的非线性PI调压控制方法,该算法中比例和积分参数随调压误差的变化而非线性变化。设计了以DSP为核心的数字调压器,利用实验离线辨识的方法建立发电机系统的数学模型,在此基础上设计了算法参数,与传统PI算法做了实验对比,结果表明其抗干扰能力比常规PI调节器强。为了进一步提高系统的动态性能,在非线性PI算法中加入了负载电流前馈补偿控制。实验结果表明,在系统突加和突卸负载两种情况下,采用具有负载电流前馈补偿的非线性PI控制后,发电机电压不仅恢复时间明显缩短,而且电压波动幅值也大大减小,系统的动态性能得到了明显的提高,而且具有高的稳态精度。 展开更多

关键词 电励磁双凸极无刷直流发电机 非线性PI 负载电流前馈 数字调压器 动态性能 稳态性能 模型辨识

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双凸极无刷直流发电机在开关磁阻发电方式下的工作特性 被引量：8

2

作者 邱鑫 张卓然 +2 位作者 朱德明 严仰光 王慧贞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第21期54-60,共7页

电励磁双凸极无刷直流发电机在开关磁阻发电方式下,电枢反应起增磁作用,利于减小励磁功率。借助有限元计算分析第1气隙和第2气隙的长度关系对电励磁双凸极无刷直流发电机开关磁阻发电方式下空载特性的影响。研究不同负载状态下,电机开... 电励磁双凸极无刷直流发电机在开关磁阻发电方式下,电枢反应起增磁作用,利于减小励磁功率。借助有限元计算分析第1气隙和第2气隙的长度关系对电励磁双凸极无刷直流发电机开关磁阻发电方式下空载特性的影响。研究不同负载状态下,电机开关磁阻发电方式时的磁链变化特征和换相工作模态,得到换相重叠和电枢反应对发电机外特性的影响,揭示了大负载状态下电机电枢反应增磁作用使换相重叠角增大,从而使电机外特性变软的问题。2kW低速电励磁双凸极无刷直流发电机的实验结果验证了仿真分析的正确性,进而给出2.6MW大功率直驱风力发电机的设计实例,并通过有限元计算验证了该结论。 展开更多

关键词 双凸极无刷直流发电机 开关磁阻发电方式 换相重叠 电枢反应 风力发电机

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双凸极无刷直流发电机的非线性数学模型 被引量：11

3

作者 沙德尚 孔力 孙晓 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期6-10,共5页

用变网络等效磁路法建立电励磁双凸极发电机等效磁路模型。在考虑磁路饱和、电枢磁场和励磁磁场相互作用的基础上 ,给出了描述该发电机非线性电感的函数 ,函数值与转子位置、各相电枢电流和励磁电流有关。有限元法验证了该函数的计算结... 用变网络等效磁路法建立电励磁双凸极发电机等效磁路模型。在考虑磁路饱和、电枢磁场和励磁磁场相互作用的基础上 ,给出了描述该发电机非线性电感的函数 ,函数值与转子位置、各相电枢电流和励磁电流有关。有限元法验证了该函数的计算结果具有很高精度。在基于电感数值解基础上建立了该无刷直流发电机负载时一个工作模态非线性数学模型 ,给出了描述该数学模型的微分方程。理论计算结果和样机实验结果对比验证了该模型的正确性 。 展开更多

关键词 等效磁路 双凸极无刷直流发电机 电感 数学模型

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电子变换器调压的无刷直流发电机PWM控制模式及其对电压脉动的影响 被引量：5

4

作者 周波 窦森 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第7期56-60,共5页

介绍了一种由同步电机和全波升压式C dump变换器构成的新型无刷直流发电机的工作原理 ,详细分析了发电机的PWM调压模式及其对电压脉动的影响 ,在此基础上提出了可改善输出电压脉动的PWM控制方案。

关键词 无刷直流发电机 电子变换器 调压 脉宽调制 电压脉动

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新型十二相梯形波永磁无刷直流发电机 被引量：3

5

作者 张卓然 严仰光 +1 位作者 周竞捷 周波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第21期74-79,共6页

同步电机六相双Y绕组就电机内部而言实质上由十二相30°绕组连接而成。提出永磁同步电机采用十二相梯形波相电势输出,经共阳极连接十二相零式整流电路整流构成永磁无刷直流发电机。利用槽电势星形图分析输出电压特性,得到电枢绕组... 同步电机六相双Y绕组就电机内部而言实质上由十二相30°绕组连接而成。提出永磁同步电机采用十二相梯形波相电势输出,经共阳极连接十二相零式整流电路整流构成永磁无刷直流发电机。利用槽电势星形图分析输出电压特性,得到电枢绕组的设计原则。设计一台2kW梯形波永磁无刷直流发电机,建立发电机系统场路耦合模型,并进行有限元计算,得到整流二极管导通模态及导通电流特性。样机实验结果与理论及仿真分析一致,表明十二相梯形波永磁无刷直流发电机的整流二极管数目与六相双Y整流电路相同,输出电压脉动相当,但整流二极管平均电流降低一半。 展开更多

关键词 永磁电机 十二相整流 无刷直流发电机 场路耦合分析

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无刷直流发电机数字仿真模型 被引量：9

6

作者 贾小川 励庆孚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第2期102-105,共4页

本文以三相电机为例，应用张量电网络法建立了无刷直流发电机的通用仿真模型。通过两次电网络的变换，可得到系统网络对应任意拓扑图的状态方程。并通过直接列回路电压方程验证了模型的正确性。

关键词 无刷直流发电机 数字仿真 直流电机

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无刷直流发电机软起动技术的研究 被引量：3

7

作者 陈志辉 姜长生 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期6-10,共5页

三级式无刷直流发电机由于存在一个大的直流滤波电容 ,在没有设置软起动功能时 ,建压过程中会产生电压过冲现象 ,会对无刷直流发电机的负载造成损害。深入地分析了产生电压过冲的原因 ;主发电机的开环时间常数会对建压过冲产生影响 ,而... 三级式无刷直流发电机由于存在一个大的直流滤波电容 ,在没有设置软起动功能时 ,建压过程中会产生电压过冲现象 ,会对无刷直流发电机的负载造成损害。深入地分析了产生电压过冲的原因 ;主发电机的开环时间常数会对建压过冲产生影响 ,而输出直流电压的上升速度也是一个重要因素。由于主发电机的开环时间常数由发电机的结构及运行状态决定 ,故软起动的主要方法在于限制输出直流电压的上升速度。数字电压调节器中 ,实现软起动的一种有效方法是将参考电压设置成由零至额定电压的一条固定斜率的直线。文章对有无软起动功能的情况进行了仿真 ,结果说明采用软起动后 ,建压过程得到了很大改善。另外 。 展开更多

关键词 无刷直流发电机 软起动 直流滤波电容 等效电路法

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双凸极无刷直流发电机的换相研究 被引量：1

8

作者 郭鸿浩 秦海鸿 +2 位作者 戴卫力 李金飞 王慧贞 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2007年第3期68-72,共5页

双凸极发电机相电势的特殊性使得双凸极无刷直流发电机负载工作时的换相重叠角和换相压降难以用准确表达式表示。文中研究了励磁电流、转速和负载大小对换相重叠的影响,给出各种情况下换相重叠角的对比分析,并与永磁同步无刷直流发电机... 双凸极发电机相电势的特殊性使得双凸极无刷直流发电机负载工作时的换相重叠角和换相压降难以用准确表达式表示。文中研究了励磁电流、转速和负载大小对换相重叠的影响,给出各种情况下换相重叠角的对比分析,并与永磁同步无刷直流发电机的换相重叠进行了对比,从而揭示出双凸极无刷直流发电机换相重叠规律,为发电机外特性等基本特性的研究提供了依据。 展开更多

关键词 双凸极电机 无刷直流发电机 换相重叠 三相整流

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汽车交错磁极无刷直流发电机的励磁电流计算 被引量：1

9

作者 许家群 龙凤 邢伟 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1167-1173,共7页

为准确计算励磁电流,采用有限元法分析了交错磁极(consequent-pole permanent magnet,CPPM)无刷直流发电机(brushless DC generator,BLDCG)电励磁磁场和永磁磁场的耦合特点,讨论了电枢电流换流过程及其对励磁电流的影响,在此基础上推导... 为准确计算励磁电流,采用有限元法分析了交错磁极(consequent-pole permanent magnet,CPPM)无刷直流发电机(brushless DC generator,BLDCG)电励磁磁场和永磁磁场的耦合特点,讨论了电枢电流换流过程及其对励磁电流的影响,在此基础上推导出考虑磁场耦合和换流过程的励磁电流表达式.实验结果表明:计及磁场耦合和电枢电流换流过程可以提高励磁电流计算的准确度. 展开更多

关键词 交错磁极 无刷直流发电机 混合励磁电机

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定子分布励磁双凸极无刷直流发电机电磁特性研究 被引量：11

10

作者 孙林楠 张卓然 +1 位作者 于立 耿伟伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期6218-6226,共9页

定子集中励磁双凸极电机与不控整流电路构成的双凸极无刷直流发电机具有调压方便、可靠性高的特点,但其存在三相磁路不对称的固有问题,进而影响三相电势波形与输出电压脉动。深入研究定子分布励磁的电励磁双凸极发电机,对比了分布励磁... 定子集中励磁双凸极电机与不控整流电路构成的双凸极无刷直流发电机具有调压方便、可靠性高的特点,但其存在三相磁路不对称的固有问题,进而影响三相电势波形与输出电压脉动。深入研究定子分布励磁的电励磁双凸极发电机,对比了分布励磁与集中励磁双凸极发电机结构特点与运行原理,用有限元方法分析了分布励磁双凸极电机的电枢反应、电感特性和磁场分布,并对多相电机及其绕组形式和发电模态进行了研究。研制了原理样机,实验结果与仿真分析一致,表明分布式励磁双凸极无刷直流发电机在合理的绕组结构和整流方式下具有良好的发电性能,解决了传统双凸极无刷直流发电机的整流输出电压脉动大和相电流不对称的问题。 展开更多

关键词 双凸极电机 无刷直流发电机 分布励磁磁势 多相电机 电感特性 发电模态

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低压大电流双凸极无刷直流发电机电枢绕组股线环流的抑制方法 被引量：5

11

作者 王雨婷 张卓然 +1 位作者 于立 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期275-283,共9页

为了有效抑制低压大电流双凸极电机电枢绕组中的股线环流,提出电枢绕组结构优化方法。首先建立能够充分考虑绕组股线位置、线包间股线串联顺序的精细化二维有限元仿真模型,对低压大电流双凸极电机中电枢绕组股线环流产生的机理进行研究... 为了有效抑制低压大电流双凸极电机电枢绕组中的股线环流,提出电枢绕组结构优化方法。首先建立能够充分考虑绕组股线位置、线包间股线串联顺序的精细化二维有限元仿真模型,对低压大电流双凸极电机中电枢绕组股线环流产生的机理进行研究。在此基础上,提出三种优化过的电枢绕组结构,并分别建立仿真模型将它们与未优化过的结构在股线环流分布、铜损、效率等方面进行对比分析。最后,制作两台不同绕组结构的股线环流验证原理样机进行对比实验研究。仿真和实验结果表明,股线均匀穿过槽深与槽宽的电枢绕组结构具有最好的股线环流抑制效果。 展开更多

关键词 低压大电流 电枢绕组优化 环流抑制 双凸极 无刷直流发电机

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航空并列式混合励磁无刷直流发电机短路特性研究 被引量：6

12

作者 于立 吴咏梅 +3 位作者 孙林楠 顾相培 张卓然 刘闯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期4994-5003,共10页

结合航空低压直流电源系统应用特点,对并列式混合励磁无刷直流电机短路特性开展研究。分析永磁与双凸极电机段绕组耦合关系与电感特性,揭示并列式混合励磁电机高电抗特征,在此基础上研究直流侧短路故障下的电枢反应与短路电流变化规律;... 结合航空低压直流电源系统应用特点,对并列式混合励磁无刷直流电机短路特性开展研究。分析永磁与双凸极电机段绕组耦合关系与电感特性,揭示并列式混合励磁电机高电抗特征,在此基础上研究直流侧短路故障下的电枢反应与短路电流变化规律;根据绕组拓扑形式特点,围绕两类相间短路故障,系统分析短路电流与整流输出电压特性,探讨电机中性点连接方式对短路电流的影响,提出并列式混合励磁无刷直流发电机不同短路故障下的短路电流抑制与短路保护方法。研制12300r/min、11kW低压直流电源系统并列式混合励磁无刷直流发电机系统,并进行短路实验验证。理论与实验结果表明,并列式混合励磁无刷直流电机具有较好的短路电流抑制能力,在航空直流电源系统中具有重要的应用优势与价值。 展开更多

关键词 航空电源系统 并列式混合励磁电机 高电抗特性 低压直流无刷发电机 短路电流

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奇数相无刷直流发电机的换向过程 被引量：1

13

作者 贾小川 陈世坤 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第12期18-22,28,共6页

分析了奇数相无刷直流发电机的换向过程，电机由奇数相电枢绕组外接多相全波整流桥组成，在假定条件下，得到了二极管随负载电流变化的导通规律，即：进入换向角ρ，换向重叠角γ随负载Ｉ的变化规律，得出解析结果，并计算了相电流，在... 分析了奇数相无刷直流发电机的换向过程，电机由奇数相电枢绕组外接多相全波整流桥组成，在假定条件下，得到了二极管随负载电流变化的导通规律，即：进入换向角ρ，换向重叠角γ随负载Ｉ的变化规律，得出解析结果，并计算了相电流，在此基础上，可以很方便分析电机的稳态性能。 展开更多

关键词 无刷直流发电机 换向 励磁机 直流发电机

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基于C-dump双向变换器的新型无刷直流起动/发电机工作特性的理论分析与仿真研究 被引量：4

14

作者 周波 窦森 +1 位作者 穆新华 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第12期33-37,共5页

介绍了一种由全波升压式C dump双向变换器和同步电机构成的新型无刷直流起动 /发电机的工作原理 ,对起动工作特性和发电工作的外特性、调节特性、输出电压脉动及系统效率进行了详细的分析 ,最后以C dump双向变换器和某型飞机电机构成的... 介绍了一种由全波升压式C dump双向变换器和同步电机构成的新型无刷直流起动 /发电机的工作原理 ,对起动工作特性和发电工作的外特性、调节特性、输出电压脉动及系统效率进行了详细的分析 ,最后以C dump双向变换器和某型飞机电机构成的无刷直流起动 /发电机为例进行了仿真研究。研究结果可为新型航空起动 /发电机提供设计依据。 展开更多

关键词 航空发动机 无刷直流发电机 变换器 仿真

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磁悬浮无刷直流风力发电机Fuzzy-PID分级控制研究 被引量：1

15

作者 杨国良 李惠光 《机床与液压》 北大核心 2008年第B07期276-278,255,共4页

磁悬浮系统是典型的非线性迟滞系统,难以建立精确的数学模型,应用常规PID控制难以取得良好的控制效果。为解决这一难题,针对磁悬浮系统设计出了Fuzzy-PID分级控制器,它结合了模糊控制超调小、稳定性和鲁棒性好以及PID控制快速性、精度... 磁悬浮系统是典型的非线性迟滞系统,难以建立精确的数学模型,应用常规PID控制难以取得良好的控制效果。为解决这一难题,针对磁悬浮系统设计出了Fuzzy-PID分级控制器,它结合了模糊控制超调小、稳定性和鲁棒性好以及PID控制快速性、精度高的优点;同时是一种无固定阈值无触点的切换方式,基于模糊规则的切换保证了两种控制方式间的平稳过渡,因而具有良好的跟踪设定值能力和较好的抗干扰能力。通过Matlab软件进行了磁悬浮无刷直流发电系统仿真,仿真结果表明,Fuzzy-PID分级控制增强了系统的抗干扰能力,具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 风力发电 磁悬浮系统 无刷直流发电机 模糊PID分级控制

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两象限斩波器调压的无刷直流起动发电机研究 被引量：7

16

作者 周波 严仰光 +1 位作者 顾锦筛 窦森 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期86-89,共4页

无刷起动发电机由双向变换器与同步电机构成,由于具有起动、发电双功能而成为机载电气技术研究的一个热点。该文研究基于两象限斩波器调压的无刷直流起动发电机系统的主电路拓扑与原理、起动机的起动特性以及发电机的调压特性与外特性,... 无刷起动发电机由双向变换器与同步电机构成,由于具有起动、发电双功能而成为机载电气技术研究的一个热点。该文研究基于两象限斩波器调压的无刷直流起动发电机系统的主电路拓扑与原理、起动机的起动特性以及发电机的调压特性与外特性,最后以实验室一台同步电机为例构成无刷直流起动发电机原理实验系统,实验结果表明该系统具有良好的起动、发电性能。 展开更多

关键词 两象限斩波器 调压 无刷直流起动发电机 航空发电机

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旋转整流器式无刷交、直流发电机谐波电枢反应研究 被引量：17

17

作者 王瑾 严仰光 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期257-262,共6页

同步发电机带整流负载后 ,三相电枢绕组电流将出现谐波分量 ,其大小及成分与负载状况以及整流器的型式相关。发电机励磁绕组电流中也出现相应的谐波分量 ,即谐波电枢反应。谐波励磁电流形成的磁场在电枢绕组中感应谐波电势 ,发电机相电... 同步发电机带整流负载后 ,三相电枢绕组电流将出现谐波分量 ,其大小及成分与负载状况以及整流器的型式相关。发电机励磁绕组电流中也出现相应的谐波分量 ,即谐波电枢反应。谐波励磁电流形成的磁场在电枢绕组中感应谐波电势 ,发电机相电压波形产生畸变。对于航空无刷直流发电机 ,其主发及励磁机均为带整流器的同步发电机。主发的谐波电枢反应将耦合到励磁机 ,从而在励磁机的电枢及励磁绕组中 ,除自身谐波电枢反应引起的谐波分量外 ,还有新的谐波分量出现 ,其大小及频率与两级电机的极对数以及主发的工作状态有关。设置阻尼绕组可有效减小谐波电枢反应对磁极的影响。利用谐波电枢反应可实现励磁机、旋转整流器故障的监测与判断 ,也可用来判断未知无刷发电机中旋转整流器的型式和励磁机的极对数。本文可为无刷交、直流发电机的设计和维护提供理论依据。 展开更多

关键词 无刷交直流发电机 谐波电枢反应 故障诊断 设计

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可控整流缩短连续极永磁发电机电压恢复时间 被引量：1

18

作者 梁学修 许家群 +2 位作者 蒋杰 赵博 孙荣毅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第22期200-206,共7页

连续极永磁型无刷直流发电机是具有梯形波电动势的混合励磁发电机。为了缩短电压恢复时间,该文提出可控整流方法,利用电机电枢绕组实现能量快速存储与释放,通过提高电枢绕组电动势加快电压恢复速度,并且不会增加硬件成本。采用状态空间... 连续极永磁型无刷直流发电机是具有梯形波电动势的混合励磁发电机。为了缩短电压恢复时间,该文提出可控整流方法,利用电机电枢绕组实现能量快速存储与释放,通过提高电枢绕组电动势加快电压恢复速度,并且不会增加硬件成本。采用状态空间平均法分析了超级电容储能的可控整流系统电压调节过程,完成了可控整流与二极管整流方式下电压恢复时间的理论计算和试验。试验结果表明:与二极管整流相比,可控整流能将电压恢复时间减少约一半。该研究对提高车载敏感电子设备工作的可靠性提供了参考。 展开更多

关键词 发电机 电压控制 试验 连续极永磁 无刷直流发电机 电压恢复时间 整流

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BLDCM系统的全局指数吸引集以及反馈同步(英文)

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作者 舒永录 张勇 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期62-68,78,共8页

研究了无刷直流发电机(BLDCM)混沌系统的全局指数吸引集以及同步问题.首先,基于全局指数吸引集的概念和Lyapunov函数稳定性理论,给出了全局指数吸引集的一个充分条件;然后,设计有效的控制器实现混沌系统的同步;最后,数值仿真结果表明该... 研究了无刷直流发电机(BLDCM)混沌系统的全局指数吸引集以及同步问题.首先,基于全局指数吸引集的概念和Lyapunov函数稳定性理论,给出了全局指数吸引集的一个充分条件;然后,设计有效的控制器实现混沌系统的同步;最后,数值仿真结果表明该方法是快速有效的. 展开更多

关键词 全局指数吸引集 同步 混沌 无刷直流发电机系统

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