串联磁路混合励磁爪极发电机的研究

针对电励磁爪极发电机效率低、永磁爪极发电机磁场调节困难的问题,提出了一种串联磁路混合励磁爪极同步发电机,利用磁路计算方法和三维有限元的分析研究了这种新型电机各部分的磁密大小,确定了合适的极对数和合理的磁钢厚度,探讨了这种新型电机的空载特性、外特性和调节特性.研究表明:串联磁路混合励磁爪极发电机合适的极对数为2,且磁钢厚度存在一个较为合理的优化值.相对于电励磁爪极发电机,它实现了励磁电流的双向控制;相对于永磁爪极发电机它使得输出电压可调,在更宽的负载范围内实现了输出电压的恒定.在参数相同的情况下,与电励磁爪极发电机相比,该电机具有更高的气隙磁密和功率密度.     

悬架用新型小行程直线发电机的设计研究

为高效地收集低速、小幅度运动工况悬架的振动能量,基于法拉第电磁感应定律、磁通连续性定律和安培环路定律,创新设计了磁路关联变化的并联磁路永磁小行程直线发电机.该发电机具有E型铁心和可移动Ⅰ型铁心结构,铁心中的磁通量由永磁体提供.为获得较高的线圈感应电动势,对Ⅰ型铁心形状进行设计,并在不同匝数和不同速度的情况下进行仿真计算...     

盘式感应电动机及其气隙磁场分析

应用交流电机电枢绕组磁势理论,结合盘式电动机构造特点,对其气隙磁场进行分析。导出相同磁通量条件下,盘式电动机与普通电动机结构尺寸之间的关系为 r_2~2-r_1~2=2r′l,并进一步提出盘式电动机主要尺寸的计算公式。     

涡流式轴向啮合永磁调速器磁路结构设计

【目的】针对本研究设计的一种双筒形导磁转子结构的涡流式轴向啮合永磁调速器,对其磁路结构优化设计及传递磁力转矩进行准确计算.【方法】建立了三维运动涡流场的数学模型,推导了涡流损耗及传递转矩数值计算方法;运用电磁场仿真软件分析了磁极数、永磁体厚度、气隙厚度及铜套厚度等设计参数对转矩特性的影响.【结果】有限元及数值分析给出了几个关键参数优化选取原则,通过试验进行了验证.【结论】本研究所采用的永磁调速器磁路结构优化设计及传递转矩计算的方法是一种提升永磁调速器性能的有效方法.     

改进测量转子表磁的卡爪后的磁场仿真研究

在检测电机永磁转子表磁时,存在钢质卡爪影响检测精度的问题,因而提出了采用黄铜材料代替卡爪上部的钢质材料,实现在夹紧永磁转子时对测量表磁影响较小的目的。为验证方案的效果,采用MAGNET软件对改进后的方案进行了3D静磁场仿真,获得其磁力线图和磁通密度分布云图,选取转子上、中、下三个截面进行对比观测,发现下部截面在采用上部铜质卡爪后,磁通密度数值与钢质卡爪相差2.56%,仿真结果表明方案能提高转子表磁的测量精度。     

斜槽宽度及非均匀气隙对永磁同步发电机性能的影响

利用磁路和有限元的计算方法,计算了不同斜槽宽度、不同非均匀气隙情况下永磁同步发电机的空载电势、输出功率、电机效率、齿槽转矩等参数;分析了这些参教的变化趋势.结果表明,随斜槽宽度的增加电机的空载电势、效率、输出功率逐渐下降,且电机的齿槽转矩和电势渡形正弦畸变率(THD)有一个最小值;气隙的不均匀对空载电势、效率、输出功率等影响不大,但可以改善电机的电势波形.     

电涡流缓速器的磁感应强度影响因素研究

采用SPSS软件对电涡流缓速器在不同结构参数下的磁感应强度数据进行回归，从而得出线圈电流、匝数、气隙和转子盘厚度与磁感应强度的关系式，其结果能较好地描述电涡流缓速器的磁场变化情况，这对电涡流缓速器的性能分析和结构设计具有指导意义。     

盘式永磁同步发电机的电磁场分析

盘式永磁同步发电机的磁通为轴向,其磁路与传统电机相比具有很大不同,应用常规电机的磁路计算方法难以适用.介绍了盘式永磁同步发电机磁路的特点,推导了盘式永磁同步发电机的基本电磁关系,获得了等效磁路图.分别运用提出的磁路计算方法和Maxwell 3D软件提供的有限元法对一台DPG-5/7型样机电磁场进行了计算,并对2种方法的计算结果进行了比较.结果表明,2种计算结果一致,验证了推导的电磁计算公式是基本正确和可行的.     

电动汽车用内置式永磁无刷直流电机设计研究

设计一台电动汽车用内置式永磁无刷直流电动机,分析气隙尺寸、永磁体厚度、定子绕组匝数等主要结构参数对电机效率、转矩电流比的影响,针对电动车辆复杂的工况对比分析不同负载率下电机的运行性能,完成优化样机研制及测试.研究结果表明：在机械加工能力允许的前提下,适当减小气隙长度可提高电机低速区性能;在兼顾成本的同时,适当增加永磁体用量可提升电机整体性能;适当减少绕组匝数可提高电机高速区性能,但会导致低速区的转矩电流比下降.电机在额定负载时整体效率最高,说明设计方案对额定点的选取合理;转矩电流比随负载率的增加而增大,分析认为这与输出转矩中的磁阻转矩分量有关,这是内置式永磁电机与表贴式永磁电机的一个重要区别,设计需要特别注意.样机测试结果表明：恒转矩区和恒功率区的转矩、功率都满足驱动系统要求.     

浮式发电平台用直线振荡电机的设计与研究

设计了一种海上浮式发电平台用单相永磁直线振荡电机,该电机在电动状态时实现平台减振功能,在发电状态时实现平台多能源互补发电。首先,根据波浪载荷、电磁负荷参数建立永磁直线振荡电机模型结构和系统振荡时域微分方程,完成电机参数匹配设计。其次,采用有限元法分析电机在空载时的气隙磁场分布情况;计算电机在电动状态时的振荡位移和振荡频域,分析电磁推力随输入电流的变化特性;研究电机在发电状态时的电动势和输出电能质量情况。最后,通过改变电机动子永磁体环结构,优化电机发电性能。分析结果表明,该电机体积小,功率密度大,适用于漂浮式发电平台减振系统,其设计与优化分析方法适用于同类振荡电机的设计与分析领域。     

基于DSP的数字RDC系统研究

永磁同步电机由于具有高功率密度、高效率、结构简单和维护性好等优点,广泛应用于高性能的调速系统中。在永磁同步电机的伺服驱动系统中,获得准确的转子磁极位置尤为重要。旋转变压器抗干扰能力强,工作可靠,能在各种复杂严酷的工作环境中稳定运行,     

一种新型的PMSM直接转矩控制

针对传统永磁同步电动机直接转矩控制系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动的缺点,提出了一种改进方法,即用变参数PI速度控制器和模糊控制器分别替代传统直接转矩控制系统中的PI速度调节器和滞环比较器,在此基础上重新建立了永磁同步电机直接转矩控制新的控制框图.利用MATLAB仿真软件对传统永磁同步电机直接转矩控制和改进后的直接转矩控制系统进行了仿真对比研究,实验结果表明,新系统有良好的动、静态性能,减少了转矩和磁链的脉动,能满足控制系统快速响应的要求.     

可调节式橡胶树割胶机的设计

为解决传统割胶人工劳动强度大、工具落后、割胶效率低等问题,利用Pro/ENGINEER软件建模,设计了由电动机带动,可以方便调节割胶深度的橡胶树割胶机.所设计的电动机经减速装置带动圆锯片以低转速、高转矩转动,破皮能力强;独特的刀刃可以使割面光滑,同时防止橡胶树汁液外流造成损失;深度调节机构操作简单,用于调节割胶深度以适应不同割胶场合;可拆装电灯的加入方便夜间割胶.整机结构简单,实用性强,能为进一步实现割胶机械化、更深入研究割胶机械提供参考.     

微型燃气轮机分布式发电系统的建模和仿真

研究了双PWM变换器结构的微型燃气轮机分布式发电系统的模型,基于下垂特性设计了永磁同步电机侧和网侧变换器的控制系统,可对永磁同步电机转速和变换器直流电压进行控制.利用Matlab建立了微型燃气轮机分布式发电系统的动态模型,对其在不同的负荷情况下进行了仿真.仿真结果表明,在负荷变化情况下,微型燃气轮机分布式发电系统具有较好的稳定性.引入的转子惯性响应能改善系统的动态品质,使整个系统承受较大的负荷冲击.     

输油泵机组运行效率的测试与分析

针对输油泵机组在运行过程中出现的电机功率因数偏低、负载率低、电机和泵效率不合格、电机过热以及泵能损耗大等问题,分析了影响输油泵机组中电动机和输油泵效率的主要原因,制定了提高输油泵机组运行效率的措施,分析了采用变频机组后的经济效益。     

内置式永磁同步电机新的弱磁控制策略研究

为了提高内置式永磁同步电机在ARM-cortex系列STM32单片机矢量控制中速度环控制算法程序的可执行性和简洁性,在"转矩及磁链控制器"(FOC矢量控制)中实时地提供目标交轴电流iq和目标直轴电流id,避免永磁同步电机参数对控制的影响。在实现新的闭环弱磁控制方案的基础上,在MTPA(最大转矩电流比)算法软件中提出了一种线性插值的解决方法:在程序中对MTPA控制算法中i*d和i*q执行线性插值。马达的速度从零到基速时运行在MTPA区域,高于基速时,MTPA控制就由弱磁控制代替。通过软件和硬件实现了闭环的弱磁控制方案,改善了内置式永磁同步电机(IPMSM)调速系统的控制性能和执行策略,并通过试验证明了所提出方法的可靠性和有效性。     

圆柱型超声电机驱动质点的运动分析与接触结构设计

针对目前圆柱型超声电机定、转子间相对滑动较大,导致电机效率低下等问题,推导了定子端面驱动质点的运动轨迹方程,并利用MATLAB软件对驱动质点的运动轨迹进行仿真分析;采用有限元法对本研究提出的柔性接触结构进行接触变形分析;对定子进行模态和谐响应分析。结果表明：定子端面驱动质点的运动轨迹为一椭圆,椭圆面与定子端面呈一定夹角;本研究提出的柔性接触结构能有效减少定、转子间的相对滑动。     

提升大学教师团队创新水平的思考

团队创新是大科学时代科技创新的主要方式,能产生创新聚集效应,获得创新优势。实现团队创新应具备共同的愿景与目标、成员优势互补、分工与合作、沟通良好、领导高效等条件。提升大学教师团队创新水平应从遴选团队领导人、合理配置团队成员、明确团队成员责任、营造团队创新气氛、创新管理机制等方面入手。     

水合环境/磁场对肌红蛋白氧化稳定性的作用机制

【目的】探究磁场作用下水合环境影响肌红蛋白（myoglobin,Mb）氧化稳定性的作用机制，为改善Mb的氧化稳定性提供依据。【方法】在4℃下，设置低强度（3 mT）和高强度（12 mT）两种磁场环境，磁场分别处理Mb水溶液、Mb粉末、去离子水（磁场处理去离子水后再溶解Mb），磁场处理时间为1 h，以未经磁场处理的Mb水溶液作为对照。通过高铁肌红蛋白的相对含量、血红素铁含量以及紫外吸收带的变化情况来分析Mb的氧化稳定特性；同时，利用圆二色谱、拉曼光谱和荧光光谱技术分析Mb二级结构、三级结构及卟啉铁结构的变化，探究磁场对Mb氧化稳定性的作用机理。【结果】磁场直接处理Mb粉以及磁场处理溶剂水，然后再溶解Mb，两种处理方式均对高铁肌红蛋白相对含量无显著影响（P>0.05），而3 mT和12 mT磁场处理Mb水溶液均显著提高了高铁肌红蛋白的相对含量。血红素铁含量和血红素邵氏带紫外吸收结果显示，血红素卟啉环结构对磁场环境很敏感，不同强度的磁场对Mb血红素结构均有显著的破坏，并且高强度的磁场环境对卟啉环结构破坏程度相对更大。Mb三级结构和二级结构结果表明，3 mT磁场先处理溶剂水再溶解Mb，以...     

铁磁构件裂纹漏磁场分析及裂纹检测装置

针对铁磁材料构件裂纹损伤检测方法和仪器应用技术现状,建立了基于磁荷理论的V型裂纹漏磁场分析模型,得出了平板铁磁构件表面指定探测点的漏磁场理论表达式.采用MATLAB软件将所推导数学模型绘图,得出了漏磁场的法向分量Hy与裂纹开口宽度的关系曲线、漏磁场的法向分量Hy与裂纹深度的关系曲线、漏磁场的法向分量Hy与裂纹长度的关系曲线;得出裂纹漏磁场法向分量Hy过零点、漏磁场切向分量Hx出现最大值和漏磁场切向分量Hz出现裂纹端部过零点的漏磁场分布特性.根据理论分析得出的裂纹漏磁场特征,设计制作了阵列式的裂纹检测装置和试验平台,并对带有V型裂纹的铁磁构件进行检测.实验表明:理论分析得出的三维漏磁场与检测结果能够较好的吻合,并对分析预测裂纹的几何参数具有一定的参考意义,根据漏磁模型研制的检测装置能探测铁磁构件的裂纹缺陷.