计及绕组电感的永磁无刷直流电动机电路模型及其分析 被引量：47

1

作者 李鲲鹏 胡虔生 黄允凯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期76-80,共5页

从基本的磁链方程入手深入分析两相导通三相六状态星形方波永磁无刷直流电机运行模式,给出了其相电流的解析表达式,建立了计及绕组电感的永磁无刷直流电机稳态电路模型。相电流的理论波形与实测波形非常一致。从理论上解决了方波永磁无... 从基本的磁链方程入手深入分析两相导通三相六状态星形方波永磁无刷直流电机运行模式,给出了其相电流的解析表达式,建立了计及绕组电感的永磁无刷直流电机稳态电路模型。相电流的理论波形与实测波形非常一致。从理论上解决了方波永磁无刷直流电机中电枢电阻大于绕组直流电阻,转矩系数大于电势系数和机械特性非线性等问题,并揭示了它们之间的数量关系。 展开更多

关键词 永磁无刷直流电动机 电路模型 绕组电感 转矩系数 电势系数 机械特性 电枢电阻

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基于绕组电感变化特性的无刷直流电机无位置传感器控制 被引量：17

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作者 史婷娜 吴志勇 +2 位作者 张茜 陈炜 夏长亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第27期45-52,181,共8页

在具有凸极结构转子的无刷直流电机中,受转子凸极效应的影响,绕组的自感和互感随转子位置呈近似正弦的周期性变化,导致三相端电压在非导通期间的波形随转子位置呈现有规律变化。该文以此出发,分析了非导通相的端点电压在PWM斩波周期内... 在具有凸极结构转子的无刷直流电机中,受转子凸极效应的影响,绕组的自感和互感随转子位置呈近似正弦的周期性变化,导致三相端电压在非导通期间的波形随转子位置呈现有规律变化。该文以此出发,分析了非导通相的端点电压在PWM斩波周期内的跳变值随转子位置的变化规律,并阐述了利用此规律进行运行状态下换相位置估计的方法,并与铁心的饱和效应相结合,提出一种新的在静止状态下进行转子位置区间估计的方法。实验结果表明,用所提出的方法能在静止和低速状态下可靠地估算出转子位置,与实际的误差很小,验证了方法的可行性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 无位置传感器控制:凸极效应 饱和效应 转子位置估计 绕组电感

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集中绕组永磁无刷直流电机电枢反应及绕组电感的解析计算 被引量：29

3

作者 黄平林 胡虔生 +1 位作者 余莉 黄允凯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期127-132,共6页

基于深槽集中绕组的结构特点,采用镜像法,建立了适合集中绕组无刷电机的电枢反应求解模型。充分考虑电机齿槽影响,给出了电枢反应磁场的解析表达式,对不同控制方式下的电枢反应分别作了研究,并在此基础上推导了电机绕组电感的通用求解公... 基于深槽集中绕组的结构特点,采用镜像法,建立了适合集中绕组无刷电机的电枢反应求解模型。充分考虑电机齿槽影响,给出了电枢反应磁场的解析表达式,对不同控制方式下的电枢反应分别作了研究,并在此基础上推导了电机绕组电感的通用求解公式,从而为集中绕组无刷电机的参数设计和特性分析提供了理论依据。样机实验表明,其具有很好的工程适用性,理论计算与实测值吻合。 展开更多

关键词 电枢反应 集中绕组 永磁无刷直流电机 绕组电感 解析计算 无刷电机 解析表达式 结构特点 求解模型 控制方式 求解公式 特性分析 参数设计 理论计算 镜像法 适用性 实测值

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一种三绕组耦合电感双极性输出高增益DC-DC变换器

4

作者 陈献君 周明珠 +2 位作者 商运辉 毛行奎 张艺明 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期146-159,共14页

双极性直流微电网系统是一种高可靠性、高灵活性和高效率的电力供应创新架构。通过结合前沿成果和对双极性输出的三电平Boost变换器拓扑结构中加入耦合电感线圈并集成开关电容升压机制,该研究提出一种具有低输入电流纹波和开关器件应力... 双极性直流微电网系统是一种高可靠性、高灵活性和高效率的电力供应创新架构。通过结合前沿成果和对双极性输出的三电平Boost变换器拓扑结构中加入耦合电感线圈并集成开关电容升压机制,该研究提出一种具有低输入电流纹波和开关器件应力小等优点的三绕组耦合电感的双极性输出高增益DC-DC变换器,可通过开关管的导通时间和耦合电感匝比对变换器的输出电压进行调节。该研究深入探讨该变换器的拓扑结构推演过程、工作原理及其工作模态,对变换器的电压增益和各元器件的电压和电流应力进行理论推导与数值计算,同时对其进行了效率分析和与其他高增益DC-DC变换器之间的电路性能比较。最终搭建了用于验证该变换器工作性能的工频为50 kHz,输入功率为200 W,输入电压为28 V,输出电压分别为190 V和-190 V的实验样机,并且根据输入电流纹波比选取合适的输入电感。实验在满载(200 W)的条件下,进行了输入电压24、28和32 V升至输出电压380 V的全面测试,并展示了它们的输入电流和输出电压波形图。当实验在半载和满载条件进行时,变换器的效率为95.65%和93.63%,这些实验结论表明该变换器所具备的特性为其在高频高效工作状态下运行创造了有利条件,在电力行业具有广泛的应用空间和重大的研究价值。 展开更多

关键词 双极性直流微电网 三绕组耦合电感 DC-DC变换器 高电压增益 低输入电流纹波

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隔离型三绕组耦合电感交错式DC/DC变换器 被引量：13

5

作者 李武华 何湘宁 吴剑勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期99-106,共8页

讨论了四种隔离型交错式DC/DC变换器结构的特点,并在交错式Flyback变换器的基础上,引入三绕组耦合电感概念,实现了Flyback型变换器到Boost型或Buck型变换器的转换。然后,在三绕组耦合电感演绎出的一次侧并联/二次侧串联Flyback-Boost变... 讨论了四种隔离型交错式DC/DC变换器结构的特点,并在交错式Flyback变换器的基础上,引入三绕组耦合电感概念,实现了Flyback型变换器到Boost型或Buck型变换器的转换。然后,在三绕组耦合电感演绎出的一次侧并联/二次侧串联Flyback-Boost变换器上,采用有源钳位软开关电路,不仅实现了主开关管和辅助开关管的零电压软开关特性,而且只需要一组钳位软开关电路就无损地吸收了两相交错电路的漏感能量、抑制了主开关管的关断电压尖峰。三绕组耦合电感的漏感限制了输出二极管关断电流的下降速率,有效地抑制了二极管的反向恢复电流。最后,设计了一台40V输入、760V输出1kW的三绕组耦合电感实现的一次侧并联/二次侧串联交错式有源钳位软开关Flyback-Boost变换器的试验样机。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 交错式结构 三绕组耦合电感 有源钳位 零电压软开关

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三绕组耦合电感组成的交错并联基本单元 被引量：1

6

作者 李武华 何湘宁 吕晓东 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1134-1140,共7页

提出了一种三绕组耦合电感组成的交错并联基本单元结构,并演绎出了一系列适用于大电流、高增益或高降压变换场合的DC/DC拓扑族.采用有源箝位软开关电路无损地转移了漏感能量和消除了主开关管上的电压尖峰.在整个开关周期内,主开关管和... 提出了一种三绕组耦合电感组成的交错并联基本单元结构,并演绎出了一系列适用于大电流、高增益或高降压变换场合的DC/DC拓扑族.采用有源箝位软开关电路无损地转移了漏感能量和消除了主开关管上的电压尖峰.在整个开关周期内,主开关管和辅助开关管都是零电压软开关动作,减小了电路的开关损耗.三绕组耦合电感的漏感限制了输出二极管关断电流的下降速率,抑制了二极管的反向恢复电流.总结了一系列采用三绕组耦合电感和有源箝位软开关电路组成的交错并联DC/DC变换器拓扑族.最后,设计了一台40 V输入、380 V输出的1 kWBoost变换器试验样机,实验结果与理论分析一致. 展开更多

关键词 交错并联单元 三绕组耦合电感 有源箝位

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宽占空比交错控制的三绕组耦合电感DC/DC变换器 被引量：2

7

作者 吴贵洋 章家岩 +1 位作者 陈浩 胡雪峰 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期53-62,共10页

文章提出了一种新型交错连接三绕组耦合电感高增益DC/DC变换器。该变换器中,首先每个耦合电感的第二绕组分别与一个电容相串联构成准倍压单元,再与其原边绕组和主开关管S共同形成一相升压电路;其次每个耦合电感的第三绕组与该相开关管... 文章提出了一种新型交错连接三绕组耦合电感高增益DC/DC变换器。该变换器中,首先每个耦合电感的第二绕组分别与一个电容相串联构成准倍压单元,再与其原边绕组和主开关管S共同形成一相升压电路;其次每个耦合电感的第三绕组与该相开关管的钳位电容一起为另一相的准倍压单元进行充电,从而将两相电路进行交叉耦合;然后将耦合电感的原边进行交错并联。上述结构有以下优点:该变换器可以工作在较宽的占空比变化范围(0<D<1);每相电压和电流具有自动均分的功能;既能提高变换器的电压增益,又能降低功率器件的电压应力,同时具有灵活的高增益调整能力。笔者详细分析了所提变换器的工作原理,最后给出了实验结果以验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 交错连接 三绕组耦合电感 准倍压单元 自平衡 高增益

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基于贝叶斯分类的变压器绕组故障诊断算法 被引量：6

8

作者 李学生 张尊扬 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期412-416,共5页

为了提高变压器绕组故障诊断准确率,减少不同故障类型的诊断时间,提出基于贝叶斯分类的变压器绕组故障诊断模型;根据平行板电容理论,计算电容器极板上所带电量,利用电场分布和电场能量,计算导体间的互电容之和,将绕组电感和电阻确定为... 为了提高变压器绕组故障诊断准确率,减少不同故障类型的诊断时间,提出基于贝叶斯分类的变压器绕组故障诊断模型;根据平行板电容理论,计算电容器极板上所带电量,利用电场分布和电场能量,计算导体间的互电容之和,将绕组电感和电阻确定为贝叶斯诊断模型的故障特征量;利用后验概率决策分类,通过欧拉非线性理论模型离散获得五阶故障模型,构建故障模型的输出方程,完成基于贝叶斯分类的变压器绕组故障诊断。结果表明,该方法的故障诊断准确率可高达96%,针对不同的故障类型诊断的实时性较好。 展开更多

关键词 贝叶斯分类 绕组电感 绕组电阻 故障特征量

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无刷永磁直流电机的绕组参数计算 被引量：3

9

作者 郑柒拾 王凤翔 《沈阳工业大学学报》 CAS 2000年第3期203-206,共4页

绕组电感参数的准确计算对于永磁无刷直流电机的动态性能分析具有重要的意义．分别介绍了绕组电感参数计算的磁场分析法和磁动势磁导法，并结合具有内外转子不同结构的两种永磁无刷直流电机的应用实例，对比分析了两种电感参数计算方法... 绕组电感参数的准确计算对于永磁无刷直流电机的动态性能分析具有重要的意义．分别介绍了绕组电感参数计算的磁场分析法和磁动势磁导法，并结合具有内外转子不同结构的两种永磁无刷直流电机的应用实例，对比分析了两种电感参数计算方法的计算精度与实用性。 展开更多

关键词 永磁无刷直流电机 绕组电感 计算方法

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一种三绕组零纹波高增益DC/DC变换器 被引量：17

10

作者 高伟 罗全明 +2 位作者 吕星宇 韦玉麒 周雒维 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期232-241,共10页

新能源并网发电系统的应用使得零纹波高增益DC／DC变换器成为研究热点。在一种耦合电感型DC／DC变换器的基础上，引入无源零纹波电路，推导得到一种三绕组零纹波高增益DC／DC变换器。三绕组耦合电感实现了高增益的同时，还实现了零纹波... 新能源并网发电系统的应用使得零纹波高增益DC／DC变换器成为研究热点。在一种耦合电感型DC／DC变换器的基础上，引入无源零纹波电路，推导得到一种三绕组零纹波高增益DC／DC变换器。三绕组耦合电感实现了高增益的同时，还实现了零纹波功能。倍压电路的使用，使得变换器的电压增益进一步得到提高，还限制了二极管寄生电容与漏感谐振产生的电压尖峰。两个有源开关相互钳位，限制了开关管关断时刻的电压尖峰，还实现了零电压开通。变换器功率器件的电压应力均远低于输‘出电压，可选用低耐压器件来提高变换器效率。最后搭建一台250W、48V／380V的实验样机验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 零纹波 三绕组耦合电感 高增益:高效率

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旋转电机绕组磁链的三维有限元分析 被引量：23

11

作者 谢德馨 阎秀恪 +1 位作者 张奕黄 曾建斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第21期143-148,共6页

针对非正弦电压供电的旋转电机稳态或动态性能仿真,提出了一种基于三维有限元分析和网格重构的绕组磁链和端部漏电感的计算方法,根据所提出的方法,计算了一种三相12/8极开关磁阻电机的绕组端部磁链,并给出了端部漏电感随转子位置和邻近... 针对非正弦电压供电的旋转电机稳态或动态性能仿真,提出了一种基于三维有限元分析和网格重构的绕组磁链和端部漏电感的计算方法,根据所提出的方法,计算了一种三相12/8极开关磁阻电机的绕组端部磁链,并给出了端部漏电感随转子位置和邻近绕组电流变化的曲线族。该计算方法也可用于旋转电机或其它电磁装置的三维磁链计算。具体算例说明了考虑端部漏磁场效应的条件和必要性。 展开更多

关键词 三维磁场 场-路耦合问题 有限元分析 磁链 绕组端部电感

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临界模式Boost功率因数校正电路中电感损耗的分析与比较 被引量：1

12

作者 丁昂 吴新科 钱照明 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第3期54-58,共5页

介绍了临界模式功率因数校正电路的工作原理和特点。通过对电感损耗的分析发现,高频电流在磁芯气隙附近产生的邻近磁场会在电感绕组上产生较大涡流损耗。避免在气隙附近绕线可以减少这种涡流损耗。根据绕组分布方式不同设计了5个电感,... 介绍了临界模式功率因数校正电路的工作原理和特点。通过对电感损耗的分析发现,高频电流在磁芯气隙附近产生的邻近磁场会在电感绕组上产生较大涡流损耗。避免在气隙附近绕线可以减少这种涡流损耗。根据绕组分布方式不同设计了5个电感,应用于200W的PFC样机上,通过实验比较,验证了这种新的绕组布置方法的优越性。 展开更多

关键词 临界模式 功率因数校正 电感损耗 电感绕组

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交错并联三绕组耦合Buck变换器设计

13

作者 张培彦 余泽通 《工矿自动化》 北大核心 2014年第8期46-49,共4页

针对传统交错并联Buck变换器存在占空比小的问题,将三绕组耦合电感引入反激变换器,设计了一种交错并联三绕组耦合Buck变换器。分析了该变换器中开关管和输出二极管的电压应力,进而得到该变换器的输出电压增益,并对该变换器拓扑进行了优... 针对传统交错并联Buck变换器存在占空比小的问题,将三绕组耦合电感引入反激变换器,设计了一种交错并联三绕组耦合Buck变换器。分析了该变换器中开关管和输出二极管的电压应力,进而得到该变换器的输出电压增益,并对该变换器拓扑进行了优化。仿真和实验结果表明,该优化拓扑可有效抑制开关管两端的电压波动,降低开关管的电压应力。 展开更多

关键词 BUCK变换器 反激变换器 占空比 三绕组耦合电感 交错并联

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基于换相过程分析的无刷直流电动机机械特性的研究 被引量：35

14

作者 王晋 陶桂林 +1 位作者 周理兵 丁永强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第14期141-145,共5页

通过对三相星型六状态工作模式下无刷直流电动机的换相过程进行分析,列出换相过程的微分方程,推导了相绕组导通期间平均电流的解析表达式,并利用该解析表达式,借助Matlab进行仿真计算,深入研究了无刷直流电动机的机械特性。通过与实验... 通过对三相星型六状态工作模式下无刷直流电动机的换相过程进行分析,列出换相过程的微分方程,推导了相绕组导通期间平均电流的解析表达式,并利用该解析表达式,借助Matlab进行仿真计算,深入研究了无刷直流电动机的机械特性。通过与实验数据的对比,验证了该分析计算方法的正确性。指出无刷直流电动机机械特性的计算不能直接套用有刷直流电机的计算方法,是因为绕组电感不能忽略,进而揭示了绕组电感也是影响电压源型直流电源供电的无刷直流电动机机械特性的主要因素,并总结了其影响的规律性,为无刷直流电动机机械特性的改善提供了方法和依据。 展开更多

关键词 电机 无刷直流电动机 绕组电感 换相过程 机械特性

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高分辨的永磁无刷直流电机转子零初始位置检测方法 被引量：13

15

作者 汤宁平 崔彬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期90-96,共7页

通过对无刷直流电机(BLDCM)的电磁场有限元分析,求出了由于饱和效应定子绕组相对于转子不同位置的电感变化曲线。据此分析并找出了给定子绕组施加不同的电压矢量时无刷直流电机功率驱动器直流母线电流响应的规律,提出了高分辨转子零初... 通过对无刷直流电机(BLDCM)的电磁场有限元分析,求出了由于饱和效应定子绕组相对于转子不同位置的电感变化曲线。据此分析并找出了给定子绕组施加不同的电压矢量时无刷直流电机功率驱动器直流母线电流响应的规律,提出了高分辨转子零初始位置的判断规则和实施步骤,转子定位误差小于±7.5°电角度。本方法也适用于无刷直流电机低速运行时的转子位置判断,从而实现BLDCM无振荡起动和低速可靠运行。样机试验验证了这一方法的可行性。 展开更多

关键词 永磁无刷直流电机 无转子传感器控制 初始位置检测 绕组电感

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有限转角无刷力矩电机设计方法研究 被引量：8

16

作者 刘卫国 马瑞卿 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期515-518,共4页

提出并设计了一种双余度稀土永磁有限转角无刷力矩电机 ,对该电机的基本结构进行了研究 ,给出了电磁转矩、反电势和绕组电感的计算方法 ,并进行了样机试制。样机测试结果表明 ,该电机出力大、响应快 ,可满足航空直接驱动伺服阀的要求 ,... 提出并设计了一种双余度稀土永磁有限转角无刷力矩电机 ,对该电机的基本结构进行了研究 ,给出了电磁转矩、反电势和绕组电感的计算方法 ,并进行了样机试制。样机测试结果表明 ,该电机出力大、响应快 ,可满足航空直接驱动伺服阀的要求 ,具有重要的应用前景。 展开更多

关键词 有限转角无刷力矩电机 设计方法 双余度 结构 计算方法 电磁转矩 航空直接驱动器 反电势 绕组电感

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基于换相过程建模的无刷直流电机机械特性研究 被引量：2

17

作者 郑丽辉 盘朝奉 +1 位作者 陈燎 陈龙 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期1365-1371,共7页

为准确研究无刷直流电机绕组电感和电阻对机械特性的影响,从基本磁链方程的角度入手,建立了无刷直流电机数学模型,分析其运行模式并给出了端电压方程表达式。通过分析其换相过程中相电流的变化情况,将整个换相周期划分为两个阶段,并分... 为准确研究无刷直流电机绕组电感和电阻对机械特性的影响,从基本磁链方程的角度入手,建立了无刷直流电机数学模型,分析其运行模式并给出了端电压方程表达式。通过分析其换相过程中相电流的变化情况,将整个换相周期划分为两个阶段,并分别列出换相过程的微分方程,推导了各阶段相电流解析表达式以及平均电磁转矩表达式。最后借助Matlab进行仿真计算,深入研究了电机绕组电感和电阻对机械特性的影响。仿真结果表明:当绕组电感增大一倍时,电机机械特性硬度降低了42%;当绕组电阻增大一倍时,电机机械特性硬度降低了48%。通过建立无刷直流电机模型,为电机机械特性的设计提供了理论依据,并可作为工程实际中电机选型的基本方法。 展开更多

关键词 无刷直流电机 换相过程 绕组电感 绕组电阻 机械特性

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An Advance Commutation Control Method for Low Torque Ripple of Brushless DC Motors 被引量：6

18

作者 SHI Jian Li Tiecai 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第30期I0016-I0016,18,共1页

该文给出一种优化的无刷直流电动机变母线电压六拍控制方法。既解决了传统六拍控制策略中由于绕组电感所造成的电流滞后问题,又改善了由于换相所造成的电流脉动问题。该方法是通过在每两拍之间插入一小段缓冲区来实现的,该缓冲区使下一... 该文给出一种优化的无刷直流电动机变母线电压六拍控制方法。既解决了传统六拍控制策略中由于绕组电感所造成的电流滞后问题,又改善了由于换相所造成的电流脉动问题。该方法是通过在每两拍之间插入一小段缓冲区来实现的,该缓冲区使下一拍将要切入的电流提前切入,同时使当前拍将要切出的电流延迟切出。通过确定缓冲区的起始位置,即超前换相角的大小,保证每一拍所对应的相电流的中心和反电动势的中心重合。通过选取缓冲区开关器件PWM调制的占空比,降低电机运行过程中的换相转矩脉动。该文方法只需根据负载大小选取超前换相角,一旦选定适用于所有转速。文中给出了该方法的理论推导过程和实验验证波形,从实验结果可以发现,电流滞后被消除,换相电流脉动显著减小,电机的利用率得到提高。 展开更多

关键词 换相转矩脉动 换相控制 无刷直流电机 无刷直流电动机 直流母线电压 BLDCM 绕组电感 相电流

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基于神经网络拟合显式MPC的高增益直流变换器 被引量：1

19

作者 罗朋 樊涵宇 +2 位作者 梁剑鑫 姜淏予 刘洺辛 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期47-61,共15页

针对燃料电池、风力发电等新型能源系统输出电压较低的问题,提出一种具有拟合显式模型预测控制(model predictive control,MPC)的高增益、高效率直流变换器。该变换器具有非隔离型三绕组耦合电感基本单元结构,通过改变匝数比,在合适占... 针对燃料电池、风力发电等新型能源系统输出电压较低的问题,提出一种具有拟合显式模型预测控制(model predictive control,MPC)的高增益、高效率直流变换器。该变换器具有非隔离型三绕组耦合电感基本单元结构,通过改变匝数比,在合适占空比下实现高增益,同时也降低了开关器件应力。此外,所提变换器采用无源钳位电路,回收漏感能量,抑制了开关管的电压尖峰。为了提高所提变换器的动态性能及抗扰能力,利用神经网络离线拟合显式MPC控制规律的策略,提高了输出电压跟踪精度,减小了输入电压变化和负载变化带来的扰动,具有良好的动态响应。最后在理论分析的基础上,制作出了一台输入10~12 V、输出100 V/100 W的实验样机,实验结果验证了所提变换器的有效性。 展开更多

关键词 高增益直流变换器 三绕组耦合电感 神经网络 显式模型预测控制

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节能蓄电池电机车分挡调速方案的探讨

20

作者 侯海涛 《煤炭科学技术》 CAS 1988年第8期43-46,62,共5页

介绍了在两直流串激式牵引电动机接通过渡过程中,同时利用直流电抗和电池的串并联来调节电压、励磁而达到起动调速的目的。

关键词 电机车 调速方案 励磁 调节电压 电枢反应 机车牵引 绕组电感 额定速度 全功率 机车运行

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