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航空用大功率模块电源的设计及关键技术应用研究 被引量:12
1
作者 王建冈 阮新波 陈军艳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期95-100,共6页
采用模块电源构成飞机高压直流电气系统的二次电源分布式系统,可提高供电可靠性和供电质量。针对模块电源的高功率密度、高可靠性的发展趋势,探讨了模块电源的封装结构和热设计,研究了表面组装技术、平面变压器技术、尖峰抑制器技术和... 采用模块电源构成飞机高压直流电气系统的二次电源分布式系统,可提高供电可靠性和供电质量。针对模块电源的高功率密度、高可靠性的发展趋势,探讨了模块电源的封装结构和热设计,研究了表面组装技术、平面变压器技术、尖峰抑制器技术和模块并联技术等关键技术在模块电源的应用。采用三维叠层封装结构,在实验室完成28V/36A输出航空用模块电源样机,给出了模块电源的实验结果。 展开更多
关键词 模块电源 封装 热设计 表面组装技术 平面变压器技术 尖峰抑制器技术 并联技术
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适用于航空变频电网的串联混合有源电力滤波器 被引量:1
2
作者 马海啸 於俊 +2 位作者 陈新 龚春英 严仰光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期329-334,共6页
研究了一种适用于航空变频电网的串联混合有源电力滤波器。该滤波器由有源滤波部分和无源滤波部分构成。有源部分采用了基波电流控制策略,因而有源滤波部分可等效为对基波呈现零感抗而对谐波呈现高感抗的电感。无源滤波部分采用了电容... 研究了一种适用于航空变频电网的串联混合有源电力滤波器。该滤波器由有源滤波部分和无源滤波部分构成。有源部分采用了基波电流控制策略,因而有源滤波部分可等效为对基波呈现零感抗而对谐波呈现高感抗的电感。无源滤波部分采用了电容器结构。利用有源部分的等效电感和无源部分电容的LC滤波特性,该串联混合有源电力滤波器既可实现有源电力滤波器上的基波零压降,又可实现变频电网的谐波抑制。文中给出了该LC滤波参数的设计原则。遵照LC设计原则进行的实验证明了该串联混合有源电力滤波器具有结构简单,适用频率范围宽,谐波抑制效果好等优点。 展开更多
关键词 变频电网 串联混合有源电力滤波器 开关频率 变压器绕组 谐波失真
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3kVA高频软开关航空静止变流器并联模块研究 被引量:1
3
作者 胡文斌 肖岚 +1 位作者 龚春英 严仰光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期585-589,共5页
采用公用电压外环方案 ,实现了三台 1 k VA基于高频零电压开关航空静止变流器模块的并联输出。三台航空静止变流器模块均为电压、电流双环控制 ,通过公用电压调节器稳定并联系统的输出电压及频率 ,同时产生统一的模块电流给定信号。各... 采用公用电压外环方案 ,实现了三台 1 k VA基于高频零电压开关航空静止变流器模块的并联输出。三台航空静止变流器模块均为电压、电流双环控制 ,通过公用电压调节器稳定并联系统的输出电压及频率 ,同时产生统一的模块电流给定信号。各并联模块工作于电流跟踪模态 ,从而实现各航空静止变流器模块的均流并联。该并联方案仅有一条均流控制线连接且无须外加均流控制电路 ,不需要输出隔离变压器以及复杂的均流控制电路 ,具有简单可靠、均流精度高、体积小、重量轻和组合方便等优点 ,可以有效地提高航空静止变流器的可靠性。 展开更多
关键词 并联模块 静止变流器 软开关 航空电气设备
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一种基于有源箝位SEPIC拓扑的航空电子变换器 被引量:1
4
作者 方宇 邢岩 赵修科 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期36-40,共5页
提出了一种适合航空电源应用的单级单开关有源功率因数校正变换器 ,应用有源箝位技术改进了传统的SEPIC拓扑。详细分析了新拓扑的特点和工作原理 ,给出了实现零电压开关的条件。实验结果验证了理论分析结果 ,并采用单层变压器设计 ,使... 提出了一种适合航空电源应用的单级单开关有源功率因数校正变换器 ,应用有源箝位技术改进了传统的SEPIC拓扑。详细分析了新拓扑的特点和工作原理 ,给出了实现零电压开关的条件。实验结果验证了理论分析结果 ,并采用单层变压器设计 ,使变换器的效率达到 90 %。 展开更多
关键词 电力电子变换器 有源功率因数校正 零电压开关 拓扑
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四桥臂三相逆变电源的三维空间矢量控制技术研究 被引量:19
5
作者 龚春英 熊宇 +2 位作者 郦鸣 陈新 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期29-36,共8页
介绍了四桥臂三相逆变器的三维空间矢量控制原理,给出了任意负载下空间矢量的运动轨迹表达式,建立了三维空间矢量调制四桥臂逆变器MATLAB模型,并利用MATLAB仿真软件对各种性质负载,对称和不对称负载及负载和输入电压突变情况进行了仿真... 介绍了四桥臂三相逆变器的三维空间矢量控制原理,给出了任意负载下空间矢量的运动轨迹表达式,建立了三维空间矢量调制四桥臂逆变器MATLAB模型,并利用MATLAB仿真软件对各种性质负载,对称和不对称负载及负载和输入电压突变情况进行了仿真研究。研究结果表明该法具有负载适应能力及带不对称负载能力强、系统稳定性好、结构简单等优点,并在DSP实验平台上进行了初步的实验验证,证明该法是可行的。 展开更多
关键词 三相逆变器 四桥臂 空间矢量调制 数字控制技术
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开关电源中磁集成技术及其应用 被引量:79
6
作者 陈乾宏 阮新波 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期1-8,共8页
回顾了磁集成技术的发展历史,介绍并简要分析了目前磁件的等效电路模型及建模方法,从磁心特性、磁集成的通用方法以及不同的磁集成对象三方面对磁集成技术的主要应用研究内容进行了概括分析,总结了磁集成技术的多解性特点、常用的磁集... 回顾了磁集成技术的发展历史,介绍并简要分析了目前磁件的等效电路模型及建模方法,从磁心特性、磁集成的通用方法以及不同的磁集成对象三方面对磁集成技术的主要应用研究内容进行了概括分析,总结了磁集成技术的多解性特点、常用的磁集成方式以及磁集成应用的限制。 展开更多
关键词 磁集成技术 集成磁件 耦合电感 变换器
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逆变电源并联技术 被引量:31
7
作者 陈宏 胡育文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期55-59,共5页
逆变器并联是提高电源系统可靠性 ,扩充系统容量的有效方式。本文介绍了逆变电源并联的原理、技术要求和特点。对当前采用的逆变电源并联方案进行了总结和分类。在此基础上详细分析了各种并联方案的特点和内在关系 ,指出了逆变电源并联... 逆变器并联是提高电源系统可靠性 ,扩充系统容量的有效方式。本文介绍了逆变电源并联的原理、技术要求和特点。对当前采用的逆变电源并联方案进行了总结和分类。在此基础上详细分析了各种并联方案的特点和内在关系 ,指出了逆变电源并联技术的发展趋势。 展开更多
关键词 逆变电源 并联技术 逆变器 反馈控制
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基于重复控制的CVCF电源波形控制技术 被引量:7
8
作者 陈宏 胡育文 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期949-954,共6页
对重复控制的理论 ,特别是模型不精确情况下的控制器设计问题进行了研究 ,给出了适用于恒压恒频逆变电源的重复控制器 ,提高了逆变电源在非线性负载情况下的输出电压品质 .文中分析了重复控制器对谐波的抑制机理 ;从系统极点分布规律入... 对重复控制的理论 ,特别是模型不精确情况下的控制器设计问题进行了研究 ,给出了适用于恒压恒频逆变电源的重复控制器 ,提高了逆变电源在非线性负载情况下的输出电压品质 .文中分析了重复控制器对谐波的抑制机理 ;从系统极点分布规律入手 ,推导出控制器与受控对象之间的最佳关系 ;基于对消的思想 ,给出了采用部分对消的重复控制器设计方法 ,并在控制器中引入了特殊的FIR函数 ,提高了系统的稳定性 .最后 ,通过实验对新的设计法进行了验证 .实验表明 ,采用新的控制器 ,逆变电源输出波形的谐波含量降到了 0 .446% ,误差收敛速度也大大提高 . 展开更多
关键词 CVCF电源 波形控制 重复控制 极点分布 谐波 畸变 恒压恒频逆变电源 控制器
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开关线性复合包络线跟踪电源的全前馈方法 被引量:4
9
作者 郗焕 金茜 +1 位作者 阮新波 熊小玲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期135-141,共7页
为提高现代无线通信系统中功率放大器的供电效率,本文采用AB型线性放大器和同步整流的Buck变换器并联构成包络线跟踪电源。其中线性放大器以电压型输出,跟踪参考信号的电压波形;Buck变换器以电流型输出,提供绝大部分的负载功率。为... 为提高现代无线通信系统中功率放大器的供电效率,本文采用AB型线性放大器和同步整流的Buck变换器并联构成包络线跟踪电源。其中线性放大器以电压型输出,跟踪参考信号的电压波形;Buck变换器以电流型输出,提供绝大部分的负载功率。为消除输出电压对线性放大器输出电流的影响,本文提出采用输出电压全前馈方法,该方法包含两个前馈项,分别用来抵消线性放大器的两个负载导纳,从而从本质上减小线性放大器的输出电流,提高ET电源的效率。为验证提出方法的有效性,本文通过一台跟踪频率为100kHz,输出电压为5~15V正弦波,峰值输出功率为75W的ET电源原理样机进行实验验证。实验结果表明,采用输出电压全前馈方法可以基本消除线性放大器输出电流中的基波成分,大大减小其电流有效值,ET电源的效率得到较大程度的提高。 展开更多
关键词 功率放大器 包络线跟踪 开关线性复合结构 前馈
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逆变电源中数字电压调节器的一种实现方法 被引量:3
10
作者 向建玲 邢岩 +1 位作者 吴渭 李明珠 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期625-628,共4页
研究了基于数字信号处理器的正弦波逆变器的电压调节器的实现方法。在深入分析基本 PI算法所引起的输出变压器动态偏磁问题的基础上 ,提出了一种改进算法 ,即首先采样变压器原边瞬时电流 ,并据此动态计算偏磁电流 ,然后将其作为新的输... 研究了基于数字信号处理器的正弦波逆变器的电压调节器的实现方法。在深入分析基本 PI算法所引起的输出变压器动态偏磁问题的基础上 ,提出了一种改进算法 ,即首先采样变压器原边瞬时电流 ,并据此动态计算偏磁电流 ,然后将其作为新的输入量引入 PI调节器 ,从而实时消除变压器偏磁。文中给出了新算法的设计方法并进行了实验验证。结果表明 。 展开更多
关键词 逆变电源 数字电压调节器 数字信号处理器 功率变换器 正弦波逆变器
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采用重复控制器的逆变电源数字控制方案 被引量:10
11
作者 陈宏 胡育文 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期580-584,共5页
重复控制理论是抑制谐波干扰的一种有效方法。但在逆变电源系统中 ,由于模型的不精确 ,常规方法的基于完美对消思想设计的重复控制器不适用于电源系统。针对不精确的模型 ,本文提出了基于部分对消思想的重复控制器设计法。文中首先分析... 重复控制理论是抑制谐波干扰的一种有效方法。但在逆变电源系统中 ,由于模型的不精确 ,常规方法的基于完美对消思想设计的重复控制器不适用于电源系统。针对不精确的模型 ,本文提出了基于部分对消思想的重复控制器设计法。文中首先分析了重复控制器对谐波的抑制机理 ,并证明了它的稳定性和收敛性 ;其次给出了控制器设计的具体步骤 ,并给出了相应的仿真和实验验证。 展开更多
关键词 重复控制器 逆变电源 数字控制方
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用于提高级联型电源系统稳定性的自适应有源电容变换器 被引量:14
12
作者 张欣 阮新波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期23-32,共10页
级联结构是直流分布式供电系统中常见的结构之一,然而,系统中各个子系统/模块之间的交互可能会引起整个系统的不稳定。本文阐述了级联型系统不稳定问题的本质原因,在此基础上提出了用于提高级联型电源系统稳定性的自适应型有源电容变换... 级联结构是直流分布式供电系统中常见的结构之一,然而,系统中各个子系统/模块之间的交互可能会引起整个系统的不稳定。本文阐述了级联型系统不稳定问题的本质原因,在此基础上提出了用于提高级联型电源系统稳定性的自适应型有源电容变换器,具体讨论了该变换器的物理意义,工作原理和参数设计,对一个120W、不稳定的Buck-Buck级联型系统进行实验,验证了有源电容变换器的正确性。 展开更多
关键词 级联型系统 稳定 自适应型有源电容变换器
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高速电压随动电源的发展及面临的挑战 被引量:4
13
作者 郗焕 熊小玲 阮新波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期151-159,共9页
随着3G通信时代的到来,新的数字调制方式使功率放大器的射频输入信号表现出高带宽和"非恒定包络"的特点,如果功率放大器仍采用传统的恒定电压供电,则将产生较大的功率损耗。因此,为提高其工作效率,高速电压随动电源的应用是... 随着3G通信时代的到来,新的数字调制方式使功率放大器的射频输入信号表现出高带宽和"非恒定包络"的特点,如果功率放大器仍采用传统的恒定电压供电,则将产生较大的功率损耗。因此,为提高其工作效率,高速电压随动电源的应用是发展趋势。本文阐述了高速电压随动电源的概念和应用背景,对现有包络线跟踪变换器的电路系统结构进行分类和归纳总结,指出各结构的优势、适用场合和直接应用于高速电压随动电源时的不足。最后,文章指出合理的系统架构、高频高效驱动电路的设计以及对寄生参数效应的考虑是高速电压随动电源的设计所面临的主要挑战。 展开更多
关键词 3G通信 功率放大器 EER技术 ET技术
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变速恒频电源系统的全数字控制 被引量:2
14
作者 陈新 陈志辉 严仰光 《数据采集与处理》 CSCD 2001年第4期428-434,共7页
变速恒频电源数字控制技术以 DSP作为控制核心 ,主要实现对变换器的控制和发电系统电压调节 ,同时也实现了系统保护功能。数字变换器控制方案采取了十三块波开关点预置最优 SP-WM控制和动态波形的校正技术 ,明显改善了变换器的性能。数... 变速恒频电源数字控制技术以 DSP作为控制核心 ,主要实现对变换器的控制和发电系统电压调节 ,同时也实现了系统保护功能。数字变换器控制方案采取了十三块波开关点预置最优 SP-WM控制和动态波形的校正技术 ,明显改善了变换器的性能。数字电压调节器采用了模糊 -滤波控制算法 ,并采用软起动技术、最大励磁电流限制技术及逆磁电路 ,在保证系统具有良好稳态性能的前提下 ,使加卸载过渡过程时间比模拟电压调节器有明显缩短。最后通过系统实验验证了 展开更多
关键词 变速恒频电源系统 全数字控制 DSP 飞机
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变速恒频电源系统的交-交矩阵变换器闭环控制 被引量:2
15
作者 葛红娟 张绍 周波 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期360-364,共5页
功率电子变换器作为飞机变速恒频(Variablespeedconstantfrequency,VSCF)电源系统的重要组成部分,始终是人们的研究热点之一。本文分析了用于飞机变速恒频电源系统的新型交-交矩阵变换器的工作原理和特点,提出了基于空间矢量调制技术的... 功率电子变换器作为飞机变速恒频(Variablespeedconstantfrequency,VSCF)电源系统的重要组成部分,始终是人们的研究热点之一。本文分析了用于飞机变速恒频电源系统的新型交-交矩阵变换器的工作原理和特点,提出了基于空间矢量调制技术的矩阵变换器输出电压闭环控制方式,从而实现了变速恒频电源系统中功率变换器输出电压的局部调节功能,有效弥补了发电机调压器时间常数大、动态调节能力差等缺陷。仿真和原理样机实验结果表明,本文的理论分析和控制方案是正确可行的。 展开更多
关键词 变速恒频电源 矩阵变换器 空间矢量调制 闭环控制
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永磁同步电机伺服系统抗扰动自适应控制 被引量:119
16
作者 鲁文其 胡育文 +1 位作者 梁骄雁 黄文新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期75-81,共7页
为使永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统能够满足某些驱动场合时变惯量、时变负荷的工作特性,提出一种具有抗扰动作用的自适应转矩控制方法。针对时变惯量,采用朗道离散时间递推算法对惯量进行实时估计,然... 为使永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统能够满足某些驱动场合时变惯量、时变负荷的工作特性,提出一种具有抗扰动作用的自适应转矩控制方法。针对时变惯量,采用朗道离散时间递推算法对惯量进行实时估计,然后用辨识得到的惯量当前值依照规则对速度控制器各参数进行整定,使伺服系统在惯量发生变化时仍具有良好的动静态性能。针对时变负荷,采用一种简单的降维负载观测器对负载力矩进行辨识,并用辨识得到的负载力矩值对变载引起的速度扰动进行自适应补偿,以提高系统的鲁棒性。以一台面贴式永磁同步电机为对象进行试验,结果表明所提出的自适应算法有效,参数辨识的收敛速度较快,该方案所采用的补偿措施对系统参数变化和扰动等有很强的鲁棒性,能应用在一些时变负荷、时变惯量的驱动场合。 展开更多
关键词 永磁同步电机 时变惯量 时变负荷 自适应 朗道 负载观测器 扰动
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基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统 被引量:46
17
作者 刘贤兴 卜言柱 +1 位作者 胡育文 朱熀秋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第30期55-59,共5页
从永磁同步电机的定子磁链模型出发,应用精确线性化理论,实现永磁同步电机输入输出线性化与解耦。将永磁同步电机动态解耦成二阶线性转速子系统和一阶线性磁链子系统,结合磁链扇区判断方法和线性化解耦后的实际系统输入来确定目标空间... 从永磁同步电机的定子磁链模型出发,应用精确线性化理论,实现永磁同步电机输入输出线性化与解耦。将永磁同步电机动态解耦成二阶线性转速子系统和一阶线性磁链子系统,结合磁链扇区判断方法和线性化解耦后的实际系统输入来确定目标空间电压矢量,实现了永磁同步电机调速系统的转速和磁链动态解耦控制。仿真和实验结果表明,基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统具有理想的速度跟踪性、良好的鲁棒性和低速性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 精确线性化 解耦控制 空间矢量 调制 定子磁链模型
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无轴承开关磁阻电机径向电磁力模型 被引量:63
18
作者 杨艳 邓智泉 +2 位作者 曹鑫 杨钢 王晓琳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期377-382,388,共7页
针对现有无轴承开关磁阻电机数学模型忽略磁饱和或对磁饱和考虑不充分的不足,将麦克斯韦张量法和磁路分析法结合起来,提出了一种计算无轴承开关磁阻电机径向电磁力的方法。该方法考虑了电机运行过程中磁饱和以及转子的偏心位移,能够准... 针对现有无轴承开关磁阻电机数学模型忽略磁饱和或对磁饱和考虑不充分的不足,将麦克斯韦张量法和磁路分析法结合起来,提出了一种计算无轴承开关磁阻电机径向电磁力的方法。该方法考虑了电机运行过程中磁饱和以及转子的偏心位移,能够准确的描述电机径向电磁力的特性,为电机运行状态的离线分析和电机的设计提供了更为可靠的理论依据;该模型同时为无轴承开关磁阻电机电磁振动和噪声的预测与控制提供了理论依据。以一台实验样机为例,建立了考虑磁饱和的无轴承开关磁电机有限元分析模型。仿真结果证明了该解析模型的有效性。 展开更多
关键词 无轴承开关磁阻电机 磁饱和 有限元 数学模型
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电动汽车高效率无线充电技术的研究进展 被引量:139
19
作者 曹玲玲 陈乾宏 +1 位作者 任小永 阮新波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期1-13,共13页
发展电动汽车是节能、环保和低碳经济的需求,而无线供电(WPT)是未来电动汽车(EV)供电技术的发展趋势。本文介绍了目前常用的三种WPT技术,指出电磁感应式WPT和电磁共振式WPT因为相对效率较高,更适合于EV充电。针对WPT系统,结合高效变换... 发展电动汽车是节能、环保和低碳经济的需求,而无线供电(WPT)是未来电动汽车(EV)供电技术的发展趋势。本文介绍了目前常用的三种WPT技术,指出电磁感应式WPT和电磁共振式WPT因为相对效率较高,更适合于EV充电。针对WPT系统,结合高效变换的目的,从拓扑、控制及变压器角度,对目前EV用WPT技术进行了分析,指出非接触变压器成为制约EV用WPT系统高效能量传递的主要瓶颈,进而对变压器高效化需要解决的主要问题和相关研究展开讨论。对于感应式WPT技术,本文就变压器低耦合系数问题和移动充电系统中的"磁通分布不均"问题,进行了相关技术介绍,并提供了解决思路;对于共振式WPT技术,介绍了其研究进展,指出该技术为中等距离的高效能量传输提供了全新的思路,但仍然存在许多技术盲点。 展开更多
关键词 电动汽车 无线充电 电磁感应式WPT 电磁共振式WPT
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电励磁双凸极发电机的非线性模型 被引量:44
20
作者 王莉 孟小利 +1 位作者 曹小庆 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期137-143,共7页
电励磁双凸极发电机是一种新型的交流无刷电机,结构简单,可靠性高,在汽车和飞机发电领域有着广阔应用前景。但其磁链和电感均为激磁电流、相电流、转子位置的非线性函数无法采用常规的方法建立精确的数学模型。该文采用二维电磁场有限... 电励磁双凸极发电机是一种新型的交流无刷电机,结构简单,可靠性高,在汽车和飞机发电领域有着广阔应用前景。但其磁链和电感均为激磁电流、相电流、转子位置的非线性函数无法采用常规的方法建立精确的数学模型。该文采用二维电磁场有限元法对一台12/8极电励磁双凸极发电机进行了精确分析计算,得到了电机的静态特性;利用模糊神经网络的非线性逼近能力,尝试建立了双凸极电励磁发电机的模糊神经网络非线性模型,获得了很高的模型精度,并将仿真分析结果与实验结果进行了对比,验证了所建模型的精确性、有效性及方法的可行性,为飞机直流发电系统的设计、分析建立了基础。 展开更多
关键词 电励磁双凸极发电机 非线性模型 静态特性 数学模型 模糊神经网络
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