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考虑静态端部效应的城轨交通用同心笼次级直线双馈电机矢量控制
1
作者
葛健
包振
+2 位作者
徐伟
唐一融
廖凯举
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第24期7752-7763,共12页
同心笼次级直线双馈电机是由同心笼转子无刷双馈电机演变而来的一种新型直线电机,具有功率因数可调、可靠性高、中高速区平均推力下降较小、轨道建设成本较低等优点。然而,因物理结构特殊、工作原理复杂等,对同心笼次级直线双馈电机的...
同心笼次级直线双馈电机是由同心笼转子无刷双馈电机演变而来的一种新型直线电机,具有功率因数可调、可靠性高、中高速区平均推力下降较小、轨道建设成本较低等优点。然而,因物理结构特殊、工作原理复杂等,对同心笼次级直线双馈电机的静态端部效应控制方法的研究仍不够深入,严重限制了该类电机的进一步发展和应用。为此,该文提出了一种带静态端部效应补偿的功率绕组电压定向矢量控制策略。首先,分析了静态端部效应作用规律和补偿方法,建立了考虑静态端部效应的三相静止坐标系数学模型和简化的两相旋转坐标系数学模型;然后,推导了功率绕组电压定向条件下的初、次级电流数学关系,实现了电磁推力方程中两套初级绕组的解耦控制;最后,大量的仿真和实验分析表明,新方法可通过静态端部效应补偿有效提升电机驱动性能,实现平稳运行。
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关键词
直线双馈电机
静态端部效应
矢量控制
城轨交通
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职称材料
考虑端部效应的同心笼次级直线双馈电机等效电路
被引量：
5
2
作者
葛健
徐伟
+5 位作者
刘毅
张娅平
包振
李达义
李伟业
林国斌
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第19期4957-4968,共12页
同心笼次级直线双馈电机相关研究十分匮乏,其端部效应特征尚不明确,亦未有能体现其端部效应的等效电路,严重制约了该类电机的进一步发展。针对上述问题,该文对同心笼次级直线双馈电机静态及动态端部效应分别进行深入分析,并建立考虑端...
同心笼次级直线双馈电机相关研究十分匮乏,其端部效应特征尚不明确,亦未有能体现其端部效应的等效电路,严重制约了该类电机的进一步发展。针对上述问题,该文对同心笼次级直线双馈电机静态及动态端部效应分别进行深入分析,并建立考虑端部效应的等效电路。首先,基于短初级直线电机绕组理论,阐明静态端部效应下直接耦合的产生机理,明确直接耦合感应电动势的分布特点,推导出直接耦合作用下的等效阻抗;然后,基于电机中的电磁关系,分析电机稳态运行时同心笼的过渡过程,计算出动态端部效应修正系数;随后,基于端部效应分析结果并结合传统无刷双馈电机等效电路拓扑,建立同心笼次级直线双馈电机等效电路,推导电机推力表达式;最后,通过静态端部效应和动态端部效应的有限元仿真及实验,间接验证了分析结果的合理性。
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关键词
直线双馈电机
同心笼次级
端部效应
等效电路
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职称材料
同心笼次级直线双馈电机静态端部效应补偿策略
被引量：
2
3
作者
包振
葛健
+6 位作者
徐伟
张娅平
李伟业
林国斌
苏诗湖
刘智成
袁文烨
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第17期4621-4632,共12页
同心笼次级直线双馈电机是由无刷双馈感应电机演变而来的一种新型直线电机,在城市轨道交通中具有良好的应用前景。然而,因初级铁心开断导致的静态端部效应,电机绕组中含有较大的负序电流和直接耦合电流。针对该问题,该文提出了一种基于...
同心笼次级直线双馈电机是由无刷双馈感应电机演变而来的一种新型直线电机,在城市轨道交通中具有良好的应用前景。然而,因初级铁心开断导致的静态端部效应,电机绕组中含有较大的负序电流和直接耦合电流。针对该问题,该文提出了一种基于脉振电压矢量前馈和静态端部效应电流抑制的补偿策略。首先,分析了静态端部效应在初级绕组中产生的谐波电流成分,推导了产生静态端部效应电流的脉振电动势,并采用脉振电压矢量前馈对其进行抑制;然后,基于混合二阶-三阶广义积分器及瞬时对称分量法,将各频率电流正负序分量变换到同步旋转坐标系中进行控制,以进一步抑制负序电流和直接耦合电流,从而对静态端部效应进行有效补偿;最后,通过仿真和实验验证了静态端部效应补偿策略的有效性。
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关键词
直线双馈电机
静态端部效应
脉振电压前馈
特定频率电流提取
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职称材料
题名
考虑静态端部效应的城轨交通用同心笼次级直线双馈电机矢量控制
1
作者
葛健
包振
徐伟
唐一融
廖凯举
机构
强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学)
中国科学院电工研究所高密度电磁动力与系统重点实验室
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第24期7752-7763,共12页
基金
国家自然科学基金(52277050)
中国博士后科学基金(2023M731178)资助项目。
文摘
同心笼次级直线双馈电机是由同心笼转子无刷双馈电机演变而来的一种新型直线电机,具有功率因数可调、可靠性高、中高速区平均推力下降较小、轨道建设成本较低等优点。然而,因物理结构特殊、工作原理复杂等,对同心笼次级直线双馈电机的静态端部效应控制方法的研究仍不够深入,严重限制了该类电机的进一步发展和应用。为此,该文提出了一种带静态端部效应补偿的功率绕组电压定向矢量控制策略。首先,分析了静态端部效应作用规律和补偿方法,建立了考虑静态端部效应的三相静止坐标系数学模型和简化的两相旋转坐标系数学模型;然后,推导了功率绕组电压定向条件下的初、次级电流数学关系,实现了电磁推力方程中两套初级绕组的解耦控制;最后,大量的仿真和实验分析表明,新方法可通过静态端部效应补偿有效提升电机驱动性能,实现平稳运行。
关键词
直线双馈电机
静态端部效应
矢量控制
城轨交通
Keywords
linear
doubly-fed
machine
(
ldfm
)
static end effect
vector control
urban transit
分类号
TM359.4 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
考虑端部效应的同心笼次级直线双馈电机等效电路
被引量：
5
2
作者
葛健
徐伟
刘毅
张娅平
包振
李达义
李伟业
林国斌
机构
强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院)
襄阳中车电机技术有限公司
磁浮交通工程技术研究中心(同济大学)
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第19期4957-4968,共12页
基金
国家自然科学基金面上项目(51877093,52277050)
湖北省重大科技创新项目(2019AAA026)
+1 种基金
四川省重点研发项目(2021YFG0081)
深圳市自然科学基金面上项目(JCYJ20190809101205546)资助。
文摘
同心笼次级直线双馈电机相关研究十分匮乏,其端部效应特征尚不明确,亦未有能体现其端部效应的等效电路,严重制约了该类电机的进一步发展。针对上述问题,该文对同心笼次级直线双馈电机静态及动态端部效应分别进行深入分析,并建立考虑端部效应的等效电路。首先,基于短初级直线电机绕组理论,阐明静态端部效应下直接耦合的产生机理,明确直接耦合感应电动势的分布特点,推导出直接耦合作用下的等效阻抗;然后,基于电机中的电磁关系,分析电机稳态运行时同心笼的过渡过程,计算出动态端部效应修正系数;随后,基于端部效应分析结果并结合传统无刷双馈电机等效电路拓扑,建立同心笼次级直线双馈电机等效电路,推导电机推力表达式;最后,通过静态端部效应和动态端部效应的有限元仿真及实验,间接验证了分析结果的合理性。
关键词
直线双馈电机
同心笼次级
端部效应
等效电路
Keywords
linear
doubly-fed
machine
(
ldfm
)
nested-loop secondary
end effect
equivalent circuit
分类号
TM359 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
同心笼次级直线双馈电机静态端部效应补偿策略
被引量：
2
3
作者
包振
葛健
徐伟
张娅平
李伟业
林国斌
苏诗湖
刘智成
袁文烨
机构
强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学)
襄阳中车电机技术有限公司
磁浮交通工程技术研究中心(同济大学)
中车株洲电机有限公司
广州地铁集团有限公司
株洲中车时代电气股份有限公司
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第17期4621-4632,共12页
基金
国家自然科学基金面上项目(51877093)
四川省重点研发项目(2021YFG0081)
+1 种基金
深圳市基础研究专项(自然科学基金)基础研究面上项目(JCYJ20190809101205546)
华中科技大学“双一流”建设国际合作专项(5001131076)资助。
文摘
同心笼次级直线双馈电机是由无刷双馈感应电机演变而来的一种新型直线电机,在城市轨道交通中具有良好的应用前景。然而,因初级铁心开断导致的静态端部效应,电机绕组中含有较大的负序电流和直接耦合电流。针对该问题,该文提出了一种基于脉振电压矢量前馈和静态端部效应电流抑制的补偿策略。首先,分析了静态端部效应在初级绕组中产生的谐波电流成分,推导了产生静态端部效应电流的脉振电动势,并采用脉振电压矢量前馈对其进行抑制;然后,基于混合二阶-三阶广义积分器及瞬时对称分量法,将各频率电流正负序分量变换到同步旋转坐标系中进行控制,以进一步抑制负序电流和直接耦合电流,从而对静态端部效应进行有效补偿;最后,通过仿真和实验验证了静态端部效应补偿策略的有效性。
关键词
直线双馈电机
静态端部效应
脉振电压前馈
特定频率电流提取
Keywords
linear
doubly-fed
machine
(
ldfm
)
static end effect
pulsating voltage feedforward
selective frequency current extraction
分类号
TM359.4 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑静态端部效应的城轨交通用同心笼次级直线双馈电机矢量控制
葛健
包振
徐伟
唐一融
廖凯举
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
考虑端部效应的同心笼次级直线双馈电机等效电路
葛健
徐伟
刘毅
张娅平
包振
李达义
李伟业
林国斌
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
同心笼次级直线双馈电机静态端部效应补偿策略
包振
葛健
徐伟
张娅平
李伟业
林国斌
苏诗湖
刘智成
袁文烨
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
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