单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整...单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整定困难、迭代计算量大以及共模电压(commonmode voltage,CMV)高等问题。为此,该文提出一种简化FCS-MPTFC策略。首先,建立五相PMSM在单相开路故障情况下的数学模型,并分析CMV产生的机理。其次,以抑制3次谐波电流的原则合成等幅值虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3)),并将转矩和磁链价值函数等效转化为电压价值函数,同时采用无差拍控制思想计算出参考电压矢量,进而通过合理划分扇区,直接获得最优V^(3)。最后,选择方向相反的两个基电压矢量代替零矢量,以减小开路故障下的CMV。仿真和实验结果表明:所提控制策略不仅能抑制单相开路故障导致的转矩脉动、降低计算负荷和CMV、抑制电流谐波,而且具有优良的稳态和动态性能。展开更多
轨道式电磁发射器电枢在高速滑动受到摩擦热的影响熔化产生金属液化层,从而发生转捩。因此研究电枢熔化特性对避免转捩十分重要。针对枢轨接触界面不同粗糙度对电枢熔化特性的影响,建立了传热模型和流体模型,并结合磁扩散模型和电枢弹...轨道式电磁发射器电枢在高速滑动受到摩擦热的影响熔化产生金属液化层,从而发生转捩。因此研究电枢熔化特性对避免转捩十分重要。针对枢轨接触界面不同粗糙度对电枢熔化特性的影响,建立了传热模型和流体模型,并结合磁扩散模型和电枢弹性形变模型,耦合构建了热磁弹流动压模型,采用COMSOL Multiphysics with MATLAB联合仿真软件,迭代求解电枢形变、传热量等参数,分析了枢轨相对速度、粗糙度量级以及粗糙表面纹理分布对枢轨接触界面液化层厚度分布和电枢熔化速度分布的影响。仿真表明,在设定粗糙度不变的发射过程中,枢轨相对速度越大,电枢熔化速度越大,液化层膜厚也越厚;在设定枢轨相对速度不变的发射过程中,枢轨间越粗糙,电枢熔化速度越大且变化趋势不断增大,液化层膜厚也越厚。分析结果对研究转捩发生机理,提高发射效率有重要参考价值。展开更多
文摘单相开路故障的五相永磁同步电机(permanent-magnet synchronous motor,PMSM)采用有限集模型预测转矩和磁链控制(finite-control-set model predictive torque and flux control,FCS-MPTFC)策略,存在转矩脉动大、价值函数的权重系数整定困难、迭代计算量大以及共模电压(commonmode voltage,CMV)高等问题。为此,该文提出一种简化FCS-MPTFC策略。首先,建立五相PMSM在单相开路故障情况下的数学模型,并分析CMV产生的机理。其次,以抑制3次谐波电流的原则合成等幅值虚拟电压矢量(virtual voltage vector,V^(3)),并将转矩和磁链价值函数等效转化为电压价值函数,同时采用无差拍控制思想计算出参考电压矢量,进而通过合理划分扇区,直接获得最优V^(3)。最后,选择方向相反的两个基电压矢量代替零矢量,以减小开路故障下的CMV。仿真和实验结果表明:所提控制策略不仅能抑制单相开路故障导致的转矩脉动、降低计算负荷和CMV、抑制电流谐波,而且具有优良的稳态和动态性能。
文摘轨道式电磁发射器电枢在高速滑动受到摩擦热的影响熔化产生金属液化层,从而发生转捩。因此研究电枢熔化特性对避免转捩十分重要。针对枢轨接触界面不同粗糙度对电枢熔化特性的影响,建立了传热模型和流体模型,并结合磁扩散模型和电枢弹性形变模型,耦合构建了热磁弹流动压模型,采用COMSOL Multiphysics with MATLAB联合仿真软件,迭代求解电枢形变、传热量等参数,分析了枢轨相对速度、粗糙度量级以及粗糙表面纹理分布对枢轨接触界面液化层厚度分布和电枢熔化速度分布的影响。仿真表明,在设定粗糙度不变的发射过程中,枢轨相对速度越大,电枢熔化速度越大,液化层膜厚也越厚;在设定枢轨相对速度不变的发射过程中,枢轨间越粗糙,电枢熔化速度越大且变化趋势不断增大,液化层膜厚也越厚。分析结果对研究转捩发生机理,提高发射效率有重要参考价值。
