单边短初级长次级直线感应电机己普遍应用于低速磁悬浮的驱动系统。由于在动态纵向边端效应影响下等效电路不对称，单边直线感应电机（single-sided linear inductionmotor，SLIM）的一些参数非线性变化。传统的应用于旋转电机的无速度...单边短初级长次级直线感应电机己普遍应用于低速磁悬浮的驱动系统。由于在动态纵向边端效应影响下等效电路不对称，单边直线感应电机（single-sided linear inductionmotor，SLIM）的一些参数非线性变化。传统的应用于旋转电机的无速度传感器方法不再适用。首先分析了SLIM的M／T轴等效电路，选择次级磁链作为速度观测器状态变量。根据李雅普诺夫系统稳定性判据，推导出适用于SLIM的无速度传感器辨识；然后，采用反馈广义积分观测器控制稳态辨识速度的双幅脉振幅值；引入虚拟期望变量（virtualdesiredvariable，VDV）法，利用估算速度参与SLIM的恒滑差频率矢量控制。仿真与实验对所提控制算法的有效性和实用性进行了验证，所得结论可为磁悬浮的无速度传感器控制提供参考。展开更多
从高速长定子双边直线感应电动机(double-sided line induction motor,DSLIM)的基本原理出发,利用直线电动机的发射曲线和数学模型,采用动子磁场定向的控制原理,在Simulink环境下,建立了电机的数字仿真模型。用该模型分析电机的动态性能...从高速长定子双边直线感应电动机(double-sided line induction motor,DSLIM)的基本原理出发,利用直线电动机的发射曲线和数学模型,采用动子磁场定向的控制原理,在Simulink环境下,建立了电机的数字仿真模型。用该模型分析电机的动态性能,得到了该类型电机的发射曲线以及电机电压、电流、压频比、功率因数、功率效率、能量效率等参数的变化规律,为脉冲供电系统和驱动系统的设计提供了重要的参考依据;利用该类型电机可以实现对大质量物体的发射。仿真结果与基于ANSOFT二维瞬态场计算的结果吻合较好,验证了该模型的正确性。仿真模型具有运算速度快、简单易行等优点。展开更多
静态纵向边端效应是直线电机铁心和绕组开断所致的固有特性之一,对于多段长初级双边直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DLIM),其分段供电方式导致电机铁心长度大于通电绕组长度。针对上述特点,该文从理论分析、数字...静态纵向边端效应是直线电机铁心和绕组开断所致的固有特性之一,对于多段长初级双边直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DLIM),其分段供电方式导致电机铁心长度大于通电绕组长度。针对上述特点,该文从理论分析、数字仿真的角度研究了电机极数及边端铁心对电机静态纵向边端效应的影响机理同时得到了阻抗矩阵规律。研究结果表明,边端铁心的存在对静态纵向边端效应影响很大,且该效应随着边端铁心长度的增加而作用显著,随着极数的增加,该效应作用减弱;电机阻抗矩阵不再是循环对称矩阵,但可以通过测量三相端口电压电流的幅值和相位方便求解。上述规律的正确性通过峰值功率400kW,最大出力14000N的长初级双边直线感应电动机实验系统进行了验证,为电机数学模型的准确描述和参数的精确提取提供了参考。展开更多
长初级双边型直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DSLIM)的运行方式和边界条件与短初级DSLIM不同,因而纵向边端效应对电机性能的影响存在较大差异。依据电磁场理论对长初级DSLIM的动态纵向边端效应进行分析,导出了电...长初级双边型直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DSLIM)的运行方式和边界条件与短初级DSLIM不同,因而纵向边端效应对电机性能的影响存在较大差异。依据电磁场理论对长初级DSLIM的动态纵向边端效应进行分析,导出了电机的等效电路模型及其修正系数,结果表明该类型电机在高速运行时纵向边端效应并不明显,通过选择合适的次级极数和工作转差率,长初级DSLIM的纵向边端效应将远小于短初级DSLIM。利用MAXWELL3D软件构建了电机的三维有限元分析模型,得到了电机的气隙磁场分布和电磁推力曲线。设计实验用原型样机进行了实验,验证了等效电路模型的有效性和实用性。展开更多
针对电磁弹射及空间实验系统用双边型长初级直线感应电机(double sided long primary linear induction motor,DSLPLIM)的电磁推力特性,首先根据电磁场理论,通过对初级行波电流层和次级电流的微分运算,推导出计及端部效应的直线感应电...针对电磁弹射及空间实验系统用双边型长初级直线感应电机(double sided long primary linear induction motor,DSLPLIM)的电磁推力特性,首先根据电磁场理论,通过对初级行波电流层和次级电流的微分运算,推导出计及端部效应的直线感应电机气隙磁密的解析表达式,同时,依据洛伦兹力公式,推导出直线感应电机平均电磁推力的解析计算表达式;其次,为削弱端部效应引起的推力波动,采用发卡式全填充绕组以改善直线感应电机气隙磁密分布的正弦性(减小推力波动),同时为提升电机的电磁推力,改进现有次级板开槽结构,实现涡流路径的优化;最后,针对发卡式绕组和次级板开槽2种改进,利用推导的解析计算公式和3D有限元仿真软件,分别计算双边型直线感应电机的气隙磁密分布和电磁推力特性曲线。对比分析表明:发卡式全填充绕组的使用不仅能削弱直线感应电机的推力波动,还能有效提升电磁推力的大小,提高直线感应电机的运行性能;改进次级开槽结构可有效提升电机的电磁推力,增大推力密度。展开更多
为了研究不同形式绕组产生的谐波磁动势对电机推力的影响,设计了3种绕组(双层整距绕组、双层短距绕组、单层整距绕组)形式的短初级双边直线感应电机(Double Sided Linear Induction Motor,DLIM),在考虑谐波磁动势的前提下,对比不同绕组...为了研究不同形式绕组产生的谐波磁动势对电机推力的影响,设计了3种绕组(双层整距绕组、双层短距绕组、单层整距绕组)形式的短初级双边直线感应电机(Double Sided Linear Induction Motor,DLIM),在考虑谐波磁动势的前提下,对比不同绕组的谐波磁动势分布及其对推力特性的影响.首先分别计算在三相对称电流源激励时3种绕组产生的磁动势并利用傅里叶分解得到各次谐波;其次,建立短初级DLIM的一维场数学模型,在考虑各次磁动势谐波的情况下,采用解析法推导出短初级DLIM电磁推力的数学表达式,并分析了各次谐波磁动势对推力的影响.最后,搭建有限元仿真模型,计算推力特性并与解析结果进行比较,二者具有较好的一致性,验证了解析计算的正确性.展开更多
文摘单边短初级长次级直线感应电机己普遍应用于低速磁悬浮的驱动系统。由于在动态纵向边端效应影响下等效电路不对称，单边直线感应电机（single-sided linear inductionmotor，SLIM）的一些参数非线性变化。传统的应用于旋转电机的无速度传感器方法不再适用。首先分析了SLIM的M／T轴等效电路，选择次级磁链作为速度观测器状态变量。根据李雅普诺夫系统稳定性判据，推导出适用于SLIM的无速度传感器辨识；然后，采用反馈广义积分观测器控制稳态辨识速度的双幅脉振幅值；引入虚拟期望变量（virtualdesiredvariable，VDV）法，利用估算速度参与SLIM的恒滑差频率矢量控制。仿真与实验对所提控制算法的有效性和实用性进行了验证，所得结论可为磁悬浮的无速度传感器控制提供参考。
文摘从高速长定子双边直线感应电动机(double-sided line induction motor,DSLIM)的基本原理出发,利用直线电动机的发射曲线和数学模型,采用动子磁场定向的控制原理,在Simulink环境下,建立了电机的数字仿真模型。用该模型分析电机的动态性能,得到了该类型电机的发射曲线以及电机电压、电流、压频比、功率因数、功率效率、能量效率等参数的变化规律,为脉冲供电系统和驱动系统的设计提供了重要的参考依据;利用该类型电机可以实现对大质量物体的发射。仿真结果与基于ANSOFT二维瞬态场计算的结果吻合较好,验证了该模型的正确性。仿真模型具有运算速度快、简单易行等优点。
文摘静态纵向边端效应是直线电机铁心和绕组开断所致的固有特性之一,对于多段长初级双边直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DLIM),其分段供电方式导致电机铁心长度大于通电绕组长度。针对上述特点,该文从理论分析、数字仿真的角度研究了电机极数及边端铁心对电机静态纵向边端效应的影响机理同时得到了阻抗矩阵规律。研究结果表明,边端铁心的存在对静态纵向边端效应影响很大,且该效应随着边端铁心长度的增加而作用显著,随着极数的增加,该效应作用减弱;电机阻抗矩阵不再是循环对称矩阵,但可以通过测量三相端口电压电流的幅值和相位方便求解。上述规律的正确性通过峰值功率400kW,最大出力14000N的长初级双边直线感应电动机实验系统进行了验证,为电机数学模型的准确描述和参数的精确提取提供了参考。
文摘长初级双边型直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DSLIM)的运行方式和边界条件与短初级DSLIM不同,因而纵向边端效应对电机性能的影响存在较大差异。依据电磁场理论对长初级DSLIM的动态纵向边端效应进行分析,导出了电机的等效电路模型及其修正系数,结果表明该类型电机在高速运行时纵向边端效应并不明显,通过选择合适的次级极数和工作转差率,长初级DSLIM的纵向边端效应将远小于短初级DSLIM。利用MAXWELL3D软件构建了电机的三维有限元分析模型,得到了电机的气隙磁场分布和电磁推力曲线。设计实验用原型样机进行了实验,验证了等效电路模型的有效性和实用性。
文摘针对电磁弹射及空间实验系统用双边型长初级直线感应电机(double sided long primary linear induction motor,DSLPLIM)的电磁推力特性,首先根据电磁场理论,通过对初级行波电流层和次级电流的微分运算,推导出计及端部效应的直线感应电机气隙磁密的解析表达式,同时,依据洛伦兹力公式,推导出直线感应电机平均电磁推力的解析计算表达式;其次,为削弱端部效应引起的推力波动,采用发卡式全填充绕组以改善直线感应电机气隙磁密分布的正弦性(减小推力波动),同时为提升电机的电磁推力,改进现有次级板开槽结构,实现涡流路径的优化;最后,针对发卡式绕组和次级板开槽2种改进,利用推导的解析计算公式和3D有限元仿真软件,分别计算双边型直线感应电机的气隙磁密分布和电磁推力特性曲线。对比分析表明:发卡式全填充绕组的使用不仅能削弱直线感应电机的推力波动,还能有效提升电磁推力的大小,提高直线感应电机的运行性能;改进次级开槽结构可有效提升电机的电磁推力,增大推力密度。
文摘为了研究不同形式绕组产生的谐波磁动势对电机推力的影响,设计了3种绕组(双层整距绕组、双层短距绕组、单层整距绕组)形式的短初级双边直线感应电机(Double Sided Linear Induction Motor,DLIM),在考虑谐波磁动势的前提下,对比不同绕组的谐波磁动势分布及其对推力特性的影响.首先分别计算在三相对称电流源激励时3种绕组产生的磁动势并利用傅里叶分解得到各次谐波;其次,建立短初级DLIM的一维场数学模型,在考虑各次磁动势谐波的情况下,采用解析法推导出短初级DLIM电磁推力的数学表达式,并分析了各次谐波磁动势对推力的影响.最后,搭建有限元仿真模型,计算推力特性并与解析结果进行比较,二者具有较好的一致性,验证了解析计算的正确性.
