一、场路结合算法在电机稳态过程分析中的应用（论文文献综述）
李成林[1]（2020）在《基于永磁电机的带式输送机功率平衡研究》文中研究说明随着我国经济的飞速发展,能源的需求量逐年增长。带式输送机作为煤矿运输系统的主要设备,需要具备大运量、长距、高速的输送能力。因此,双电机驱动的形式被广泛使用。但随着驱动电机数目的增加,协同驱动的难度也相应增加,出现驱动力不平衡运转的情况,严重时会损坏电机。且目前输送机普遍采用“异步电机+减速器”的形式实现低速大扭矩驱动。其驱动环节较多,导致驱动系统整体效率不高,进而使得维护故障的几率增加,不利于企业正常生产。为此,本文设计了基于低速大扭矩的永磁电机直驱系统,并对其进行功率平衡控制研究。论文主要的研究工作有:介绍永磁电机的结构,并根据坐标变换建立永磁同步电机的数学模型。根据带式输送机的工作特性,确定对永磁电机采用id=0的矢量控制策略,并对SVPWM调制技术进行详细分析和研究,利用MATLAB/Simulink软件建立了相应的控制仿真模型。进行带式输送机动力学分析。基于有限元法建立了输送机负载数学模型,进一步与永磁同步电机矢量控制模型建立联系,得到永磁直驱-带式输送机机电耦合模型。此外,通过对双电机驱动的两种布置形式的速度、驱动力等方面对比,确定本文所要研究的头尾双驱动的布置形式以及控制方案,同时探讨并确定了理想的“S”型软启动曲线。根据永磁直驱带式输送机系统具有时滞、时变、多变量控制的复杂性,决定采用模糊PID控制方式,并在此基础上,针对模糊控制论域固定的缺陷,提出变论域思想,根据输入输出实时调整论域。最后借助MATLAB/Simulink仿真,结果表明变论域模糊PID控制性能更优。给出永磁直驱系统电控系统的设计,包括主控制器和变频器选型,控制程序设计等。并且通过模拟仿真,表明该方法具有响应速度快、鲁棒性强、功率平衡精度高等优点,完全满足带式输送机多电机功率平衡控制的要求。同时也验证了本文所建立的永磁直驱-带式输送机系统机电耦合模型的合理性和正确性。图46表13参107
甘源[2]（2020）在《电动汽车永磁同步电机的有限元分析及优化设计》文中研究表明随着世界经济的高速发展,汽车成为人们出行必不可少的交通工具,然而传统燃油汽车的大量使用,也带来了一定的环境和能源问题。因此,大力发展节能环保的新能源汽车尤其是电动汽车成为社会的一大焦点。作为电动汽车的核心部件,电动机性能的优劣直接关系到电动汽车的运行状况,因此对电动汽车驱动电机的研究成为电机行业越来越热门的话题。其中永磁同步电机具有效率高、功率密度高、可靠性强等特点,非常适用于电动汽车驱动电机低速大转矩、宽弱磁调速范围的性能要求。本文主要基于有限元法与电磁场理论对电动汽车用永磁同步电机进行分析、设计与优化,致力于进一步提高电机的性能,主要研究内容如下:基于永磁同步电机的运行原理、稳态性能以及数学模型,根据工程设计经验与计算公式对电机进行电磁设计,基于磁路法的快速性对电机的制造参数进行参数化分析,得到电机的初步设计方案。采用有限元法仿真计算电机电磁性能,对设计方案的合理性做进一步的验证,得到了永磁同步电机空载下的磁密分布、气隙磁密波形、空载反电动势波形,进而推导出极弧系数、空载漏磁系数、气隙波形系数等电机重要参数。采用遗传算法对电机的齿槽转矩、气隙磁密以及永磁体用量进行优化设计,计算结果显示,电机的各项性能得到明显改善。同时采用连续非线性规划算法对电机进行优化,经过对比,遗传算法在求解速度和精度方面都更适用于电机优化。对电机进行负载工况的分析,计算得到电机在额定工况内部磁场分布情况,以及转矩、定子电流、感应电动势、损耗等性能曲线,结果表明电机运行较为平稳;在低速下,电机能够提供较大电磁转矩,具有较强的过载能力;高速下,电机依然能够提供需要的功率,具有较宽的调速范围。采用参数化分析,计算得到电机基于转速-转矩的效率、输入电压、输入电流以及损耗的MAP图,结果表明,电机能够在较大范围内保持95%以上的高效率,具有较强的续航能力。总结出转矩与输入电压、转速与输入电流的关系,同时分析了不同工况下电机损耗产生的原因。计算得到交直轴相关参数的分布云图,可为电机控制的相关研究提供有力依据。
汪文豪[3]（2020）在《改进的模拟退火算法用于变频电动机优化设计的研究》文中进行了进一步梳理随着自动化技术的发展,异步电动机在变频领域的应用越来越广泛。传统的异步电机在工频供电的情况下调速范围较小,相比之下变频电动机调速范围大且灵活。在一些特殊工况下,如变频装置用于拖动空调类负载的场所、冶金建材烧碱等大型工业窑炉的场所、吊车翻斗车等负载要求转矩大且平稳运行的场所等,或者其它非工频条件下工作的电机,其大多是由变频调速系统控制的。对变频电动机的优化通常分为异步电机本体的优化和变频器的性能优化,本文则采用的是对异步电机本体结构优化的方法。电机本体的结构优化可结合现代智能算法实现,通过改变异步电机结构参数来削弱变频器中谐波磁场的影响,从而降低电机的整体损耗,提高电机效率。本文首先通过介绍变频电动机的设计方法与特点,将其普通的异步电机作了比较,说明了变频电动机在进行优化设计时应注意的问题,如由变频器供电产生的高次时间谐波对电机损耗和效率的影响。然后列写了变频电动机效率和优化结构参数的公式关系,分析了变频电动机中空间谐波与时间谐波的由来和谐波对变频电动机的影响。为了减少时间谐波对电机效率的影响,设计了变频电动机定、转子槽的优化方向,建立了变频电动机的优化设计数学模型。接着介绍了模拟退火算法的基本原理与运用流程,并对模拟退火算法作了改进,使它能更快的收敛得到新的电机结构参数,使其更符合工程优化的实际。我们针对模拟退火算法流程和变频电动机的优化设计公式编写了C语言优化程序,并分析了样机的电磁数据。最后将变频电动机的结构参数和模拟退火算法的运行参数,代入到优化设计程序中,得到新的电机结构参数。利用Simplorer与Ansoft Maxwell有限元软件,将新的电机方案与优化前的初始电机方案做了有限元仿真分析对比,结果证实了改进的模拟退火算法在变频电动机的优化设计领域是有效且可靠的。
国中琦[4]（2020）在《交流电机分数极路比绕组的设计方法与电磁特性研究》文中认为分数极路比绕组是极数与支路数比值为分数形式的新型交流绕组,主要用于解决大型同步发电机实际设计中定子绕组极数与支路数的最优匹配问题,以实现电机性能与电站经济性的兼顾。在分数极路比绕组设计中,考虑各支路绕组分布不对称,其支路绕组存在多种组合方案,且支路间存在一定环流,进而带来许多非常规的绕组设计及相关电磁问题。因此,针对上述技术问题,本文围绕分数极路比绕组评价指数,绕组排列及连接方案优化设计方法,支路环流、绕组电磁力、电磁参数的计算及相关变化规律开展了一系列的研究。首先,提出了分数极路比绕组的改进支路不对称度评价指数,以精确评估实际支路环流中的谐波含量,并根据绕组排列基本原则,给出了分数极路比绕组排列数学模型,以及一种基于改进离散粒子群算法的迭代求解方法。同时,根据分数极路比绕组分布规律,提出了绕组分布指数及其计算方法,并根据绕组连接基本原则,给出了分数极路比绕组连接的有向图数学模型,以及相应有效路径搜索、配合算法。此外,通过对比分析多组绕组排列及连接方案的技术指标,验证分数极路比绕组设计方法的有效性,并通过调节绕组节距,得到了绕组排列及连接方案随节距变化规律,为此类绕组设计提供了新思路。其次,建立了分数极路比绕组的等效电路模型,并给出了一种槽内导体感抗参数的频域计算方法,以及一种基于改进遗传算法的迭代求解方法,实现了支路环流的解析计算。同时,通过对各典型槽内导体合成电磁力进行计算,归纳了分数极路比绕组电磁力的分布特点,并建立了用于衡量绕组设计方案槽内导体所受电磁力不均衡程度的绕组整体电磁力评价指数、绕组整体电磁力分布指数以及对应指数的计算方法。此外,通过对各绕组连接方案在不同工况下的支路环流、绕组电磁力计算结果进行对比分析,验证所给出支路环流计算方法、绕组电磁力分布特点、绕组整体电磁力评价指数的有效性,并得到了各工况下支路环流、绕组电磁力的变化规律,为此类绕组分析提供了理论依据。最后,提出了分数极路比绕组的改进瞬态参数计算方法及一种基于改进蚁群算法的新型参数拟合方法。同时,研究了稳态同步电抗参数的计算方法,并给出了对应零序、负序电抗参数计算方法的理论推导。此外,通过对比各方案对应电磁参数的计算结果,得到了稳态参数、瞬态参数、零序参数、负序参数的变化规律,为此类参数计算问题提供了技术支持。
李邦龙[5]（2020）在《基于场路耦合的永磁同步电机电磁振动噪声分析》文中研究表明随着电动车的发展,永磁同步电机作为其重要的驱动部件之一得到越来越多的关注。驱动电机的振动噪声会严重影响乘员的舒适性,因此为了提高产品竞争力,电机研发团队在设计研发永磁电机时,不仅需要考虑驱动电机的电气性能是否满足要求,而且要考虑驱动电机的NVH性能。目前永磁同步电机噪声的计算普遍采用有限元法,该方法采用的激励为正弦波电流,无法模拟电机控制器供电时由于高频谐波引起的电磁噪声,因此本文主要建立基于场路耦合的永磁同步电机电磁振动噪声模型,利用该模型对电机控制器供电时永磁同步电机的电磁噪声进行预测,主要研究内容为:首先,阐述了永磁同步电机控制系统的组成,详细介绍了永磁同步电机结构原理、数学模型、矢量控制原理和场路耦合方程组。其次,分别建立了永磁同步电机矢量控制模型、电机电磁场有限元模型和主电路模型,通过模型接口模块联合三者得到永磁同步电机控制系统场路耦合模型,对该模型仿真计算得到电机的动态和稳态性能。通过与基于Simulink永磁同步电机控制模型仿真电流的对比,永磁同步电机控制系统场路耦合仿真模型能够考虑电机本体和控制器非线性带来的电流谐波。然后,推导了正弦波供电和电机控制器供电时气隙磁场和径向电磁力的表达式。总结了两种供电方式下电机径向电磁力的主要空间模数和频率。建立电机电磁场有限元模型,仿真得到电机磁力线分布和电机磁密云图。对仿真结果进行后处理分析得到径向气隙磁场和切向气隙磁场的空间分布。根据Maxwell应力方程,提取定子齿表面的径向电磁力并分析其频率、空间次数的分布和幅值大小。对基于场路耦合法和有限元法仿真产生的径向电磁力频谱进行对比分析,结果表明两种方式产生的径向电磁力的空间次数分布一致,幅值相差很小。在0-8000Hz内两种方式产生的径向电磁力频率分布和幅值基本相同,在8000-12000Hz内场路耦合法会产生与开关频率相关的高频径向电磁力,这与电机控制器供电时径向电磁力解析计算结果保持一致。最后,对定子系统进行自由模态仿真分析和模态实验。利用锤击法对定子系统进行模态试验并与仿真结果对比。将场路耦合法下电机产生的径向电磁力作为激励,利用模态叠加法和MATV噪声辐射仿真方法计算永磁同步电机电磁-振动噪声。通过对仿真和噪声实验声压级频谱对比,该模型的仿真误差在可接受的范围之内可以用来预测永磁同步电机振动噪声。
朱亮[6]（2020）在《双三相永磁同步电机建模与不平衡控制》文中研究表明双三相永磁同步电机具有功率密度高、可靠性等优点,近年来广泛地应用在现代交通运输、舰船动力、新能源发电等领域中。双三相永磁同步电机是由两套三相绕组组成,外部可以由两个三相驱动器并联驱动,在大功率电机系统中能够降低每一个驱动器的功率。由于双三相永磁同步电机具有两套绕组,在一套绕组故障情况下,另一套绕组仍能够继续工作,保证系统的持续输出。双三相永磁同步电机具有多种结构。根据两套绕组间相位差,可以有相移30°双三相电机、无相移双三相电机等分类。根据两套Y型三相绕组中性点是否连接,可以分为中性点连接双三相电机、中性点不连接双三相电机。双三相电机内部绕组排布方式不同,也有多种电机结构。由于两套绕组之间存在电磁耦合,因此双三相永磁同步电机有高阶、非线性、强耦合等特点。双三相永磁同步电机的建模对于后续研究至关重要。本文针对中性点隔离无相移Y型双三相永磁同步电机的结构进行研究,对其建模进行分析。在本文研究的双三相永磁同步电机结构中,存在每套绕组内部互感值不相等问题。因此在容错运行模式下（一套三相绕组切除,另一套三相绕组正常运行时）,存在不平衡运行问题。通过建立互感不平衡的电机模型,分析了不平衡运行下二倍频谐波电流产生的原因。且二倍频谐波电流在单套绕组运行模式下问题最突出。为了抑制二倍频谐波电流,本文研究了比例积分准谐振控制器算法和基于电机模型的谐波电压前馈控制算法。对比二倍频谐波电流抑制效果,准谐振控制器拥有较好的稳态性能,而谐波电压前馈控制器具有更好的动态响应能力。为了更好地提高对二倍频谐波电流的抑制效果,本文提出了混合控制算法,结合了准谐振控制器和谐波电压前馈控制器的优点。最后,本文在搭建的1.1kW双三相永磁同步电机实验平台上,对三种谐波电流抑制算法进行实验。通过实验,验证了三种谐波电流抑制算法的有效性。其中,混合控制器具有最佳的表现,相对于传统的准谐振控制器和谐波电压前馈控制器,具有更好的动态响应和稳态性能。
邸珺[7]（2019）在《具有栅形结构的非铁磁性动子直线电机研究》文中指出直线电机广泛应用于轨道交通、电磁发射、工业生产、机械加工等多个高速驱动领域,在轨道交通与电磁发射领域具有广阔的发展前景和研究价值。本文将栅形结构非铁磁性动子直线电机作为一种新型电机拓扑应用到高速驱动的场合,对其进行了理论建模、特性计算与结构优化。首先在电机本体层面,针对非铁磁性动子的栅形结构,通过导条区和气隙区的偏微分方程联立,建立了栅形结构非铁磁性动子直线电机的电磁场解析模型;并据此以栅形结构的结构参数为变量,推导了考虑第二类纵向端部效应的电路参数,为栅形结构非铁磁性动子直线电机的本体设计与特性计算提供了完整的数学模型。其次,在变极距推进系统的应用背景下,将带有栅形结构的非铁磁性动子应用到直线感应电机和永磁直线同步电机中:对栅形动子双边直线感应电机建立了等效电路模型,计及了动子栅形结构的纵向端部效应,计算其异步稳态特性,分析功率因数、电磁推力随滑差率的变化;与平板型动子比较,说明动子栅形结构对于直线感应电机具有提高功率因数、削弱横向端部效应的效果;本文首次提出用于变极距推进系统的自起动永磁直线同步电机设计方案,采用栅形结构与永磁材料结合的非铁磁性自起动动子,建立了暂态分析模型,考虑了永磁体磁链的谐波分量,同时按照栅形结构的纵向端部效应计及方法对阻抗矩阵进行了推导;选取合适的步长进行差分处理,完成了对永磁直线同步电机异步起动过程的暂态理论计算;与传统的永磁动子比较,说明动子栅形结构提高了永磁直线同步电机的异步起动能力,并使其变极距起动成为可能。再次,本文对采用栅形结构非铁磁性动子直线电机的变极距电磁推进结构进行了优化:根据上述栅形结构非铁磁性动子直线电机的本体模型与理论计算分段简化变极距推进的运动学特性,同时考虑到电机设计及直线电机推进系统要求,建立了具有一般性的非线性最优化数学描述,通过粒子群最优化算法求解该变维度模型的最优解。最后,本文在电机本体研究的基础上,对自起动永磁直线同步电机进行直接推力控制,从而将异步起动后的动子牵入速度恒定的稳定运行阶段。本文对所建立的栅形动子直线感应电机模型与栅形结构自起动永磁直线同步电机的模型以及相关理论在试验台和小功率原理样机上进行了验证。证明了栅形结构非铁磁性动子直线电机模型的准确性,及其驱动的变极距结构最优化的有效性,从而表明,栅形结构为非铁磁性动子直线电机在推进领域提供了一种新的拓扑理论及优化方案。
李志广[8]（2020）在《高压大功率静电除尘中频电源研究》文中进行了进一步梳理大气污染防治是中国环境保护的重要目标,大气污染物的主要来源之一是电力、水泥等行业生产过程中大量的有害排放物,因此需采用有效的工业除尘技术来控制大气污染物的排放。在诸多工业除尘技术中,静电除尘技术得到了广泛的应用,特别是在燃煤发电厂领域中占据了较高的市场份额。高压电源方案是静电除尘器的关键部分,由于传统的工频电源存在除尘效率低,能耗大等缺点,不能满足当前环保治理的要求,进一步提高静电除尘器的除尘效率,降低能耗,优化控制方案成为静电除尘技术的研究热点。论文以高效节能的高压大功率静电除尘中频电源为研究目标,针对大功率逆变器技术、高压大功率中频变压器设计和静电除尘控制器系统等展开研究工作。1.静电除尘电源在水泥行业运行中极易发生电压闪络,负载波动剧烈,PWM硬开关模式电路更适合负载变化剧烈的工况环境。论文对静电除尘电源中常用的PWM硬开关电路和谐振电路进行了理论分析,指出PWM硬开关电路构成的静电除尘中频电源具有控制原理简单、动态性能优良和在轻载、重载工况下除尘效率高的优点,克服了高频电源控制复杂和轻载时特性差的缺陷。结合静电除尘本体等效负载,论文采用PSIM仿真软件对PWM硬开关电路工作模式进行了仿真和分析,验证了上述结论的正确性。同时论文研究了一种能量回馈式变流器的控制算法。2.中高频变压器绕组损耗计算是变压器理论研究的难点之一,静电除尘中频电源中的高压大功率中频变压器工作在中频非正弦激励条件下,变压器绕组的高频效应尤为突出。因此论文采用Dowell交流绕组电阻计算原理,建立了基于集肤效应和邻近效应的交流绕组谐波模型,同时结合大功率中频变压器定制磁芯的特点,提出了不依赖于变压器绕组层数m的变压器绕组设计方法,该方法可拓展到其他高谐波情况下大功率电力电子变压器的绕组设计中。基于论文建立的交流绕组谐波模型和绕组设计方法,给出了在中频变压器绕组损耗最优时,绕组采用铜箔、矩形导线、圆导线的具体实现方法。论文通过算例和试制小功率中频变压器样机验证了交流绕组谐波模型和绕组设计方法的正确性。3.根据前文提出的中频变压器交流绕组谐波模型和绕组设计方法,论文应用变压器面积乘积法（AP法）进行了非晶磁芯中频变压器的初步设计,最后以中频变压器绕组损耗、成本、温升等参数作为约束条件进行了优化设计,研制了容量为96k VA的非晶磁芯高压大功率中频变压器,同时计算了样机的分布参数、变压器损耗等并进行了分析。在试制样机的基础上对样机进行了长时间带载实验,实验结果验证了论文设计方法的正确性。同时论文研究了一种可用于大型变压器故障在线监测的新型传感器。4.静电除尘中频变压器运行时会频繁发生电压闪络现象,存在变压器绕组变形和结构受损的可能性。论文中采用时域有限元场路耦合方法建立了高压大功率中频变压器模型,基于该模型分析了变压器在磁芯不饱和、正弦激励及磁芯饱和、非正弦激励条件下的电磁瞬态特性,包括启动、短路、工况等多种条件下变压器原、副边电压/电流特性和磁芯及绕组受力特性。仿真结果表明在计及磁芯饱和、非正弦激励条件下变压器原、副边电压/电流特性和磁芯及绕组受力特性比理想条件下的特性值都有一定程度降低,同时仿真结果验证了中频变压器在工作过程中出现的瞬态过压、过流对变压器的热设计和结构设计都有很大影响。论文根据仿真结果完成了中频变压器的结构优化工作。5.根据高压大功率静电除尘中频电源在水泥行业的运行工况特点,设计了应用于静电除尘中频电源的一种峰值电流控制方法并设计了静电除尘中频电源样机。样机实验证明峰值电流控制方法有效控制了静电除尘中频电源运行中出现的过流、保护重启现象,使除尘效率下降的问题得到了有效解决。同时论文采用PID控制算法实现了静电除尘中频电源负载控制策略。论文研究的高压大功率静电除尘中频电源在水泥行业得到了大量的工程应用,除尘效果优良,具有较高的社会经济效益。
高彩霞[9]（2020）在《直驱永磁同步电机故障建模与诊断研究》文中指出直驱永磁同步电机（DDPMSM）具有转矩密度高、功率密度高、效率高等优点,广泛应用于提升机、机器人、电动汽车、高端制造装备、国防军工等领域。然而,受过载、冲击等复杂工况及恶劣工作环境的影响,DDPMSM容易发生匝间短路故障和退磁故障。相关应用领域的驱动电机出现故障不仅影响企业的经济效益,而且还会威胁设备及人身安全。早期故障检测与故障诊断是避免DDPMSM故障恶化、提高系统运行安全性和可靠性的重要手段。因此,研究DDPMSM早期故障检测与诊断具有重要的理论研究价值和工程应用价值。本文以DDPMSM为研究对象,分别建立定子绕组故障、退磁故障的数学模型,研究不同故障对电机性能及关键参数的影响规律,分析故障机理,遴选DDPMSM匝间短路和退磁故障的故障特征量;研究多因素耦合作用对电机性能及故障特征量的影响规律;提出适用于多工况的DDPMSM故障检测、故障类型识别及故障定位方法;并开展实验研究工作。具体研究内容如下。提出基于线圈子单元的DDPMSM定子绕组故障状态数学模型。首先,考虑绕组型式、短路线圈位置等因素对电机电感及性能的影响,将每个线圈分割为多个线圈子单元,建立了以线圈子单元为基本单元的定子绕组故障状态数学模型。其次,考虑线圈元件内部短路点的空间位置和绕组实际绕制工艺等因素,提出了DDPMSM线圈子单元电感的精细化建模方法。最后,利用提出的DDPMSM定子绕组故障状态数学模型,详细对比分析了健康状态和定子绕组故障状态下的相电压、线圈电压、支路电流和输出转矩等物理量,并与有限元结果进行比较,验证了本文提出的定子绕组故障状态数学模型的正确性与准确性。所提出的DDPMSM定子绕组故障状态数学模型提供友好的交互式界面,能在不改变模型拓扑结构的前提下方便、快捷的分析电机在健康及不同类型定子绕组故障状态下的运行性能,能精确分析线圈元件内部的匝间短路故障。提出基于支路电流与双级概率神经网络（PNN）的DDPMSM匝间短路早期故障检测及短路线圈定位方法。利用建立的基于线圈子单元的DDPMSM定子绕组故障状态数学模型,对比研究不同工况下线圈元件内部匝间短路故障前后定子电流、定子电压、电磁转矩等物理量的变化规律,以及短路匝数对敏感故障特征的影响规律,确定支路差值电流和支路电流残差作为故障特征量;提出匝间短路故障支路及线圈定位特征向量构造方法,结合双级PNN算法,实现DDPMSM匝间短路早期故障检测及短路线圈自动精确定位。研究短路匝数、短路位置、故障电阻等多因素耦合作用对电机性能及故障特征量的影响规律。利用DDPMSM定子绕组故障状态数学模型,对比研究线圈元件内部短路位置、短路匝数、故障电阻等多因素耦合作用对故障电流、支路电流、定子电压等关键参数的影响规律,分析多因素耦合作用下DDPMSM的输出性能。研究表明,在相同短路匝数及相同故障电阻下,不同短路位置对故障线圈电流、转矩波动以及双倍频转矩的影响很大;短路匝数越少、故障电阻越小,短路位置对电机性能影响越大。揭示了通过短路匝数及故障电阻这两个因素评判匝间短路故障严重程度的局限性,为匝间短路故障程度评估提供理论依据。提出一种基于新型探测线圈的退磁故障特征量提取方法和基于磁极分区与三级PNN的集退磁故障检测、退磁故障模式识别及定位于一体的诊断方法。研究新型探测线圈的安装方式、布置方式及检测机理。提出考虑磁路饱和、退磁程度和并联支路环流等多因素影响的空载反电势残差提取算法。构建了以一个电周期内空载反电势残差的峰值位置、峰值个数、峰值比为关键信息参数的退磁故障特征向量。根据最少检测次数分区原则进行分区,并结合三级PNN算法实现退磁故障检测、模式识别及退磁永磁体的自动快速精确定位。研制DDPMSM故障模拟样机,设计定子绕组故障测试方案,搭建DDPMSM实验测试平台,开展实验测试与验证工作。实验测试结果与理论分析结果具有较好的一致性,表明所建立的定子绕组故障状态数学模型的正确性与准确性,验证所遴选故障特征量的可行性和有效性。
汤鹏[10]（2019）在《电容快速充电电源系统用无刷双馈电机研究》文中研究说明移动式电容快速充电电源系统以高功率、小型化、重复频率为追求目标。基于旋转储能的高压发电机是轻量化电容充电电源的常用方案。随着科技的进步,电容充电系统对高压发电机的功率密度以及结构可靠性等方面的要求日益提高。无刷双馈电机是一种由级联电机演化而来的新型电机。由于取消了电刷滑环等机械结构,无刷双馈电机具有较高的结构可靠性,由此高压化的无刷双馈电机可以作为电容快速充电电源使用。同时在重复频率充电系统中,由于惯性储能的释放,电机转速会不断下降,此时无刷双馈电机可以通过对控制绕组的频率调节来实现功率绕组输出电压的恒压恒频,从而保证系统连发性能的一致性,这一点也是常规高压发电机所不具备的能力。因此无刷双馈电机在电容快速充电电源系统中具有明显的优势以及广泛的应用前景。由于无刷双馈电机内部磁场耦合关系及电容充电的负载特性都比较特殊。针对该系统中无刷双馈电机的研究必须建立在对电机本身原理特性以及电容充电负载特性充分理解的基础上进行。本文以无刷双馈电机基础理论为研究对象,从转子磁动势分析的角度出发,深入探究电机内部磁场的耦合关系及运行原理。针对实际应用目标——电容快速充电系统,本文对该系统的系统构成及负载特性进行了简要分析,从而为该系统用无刷双馈电机的研究奠定基础。为了更好地研究分析无刷双馈电机的本质原理和运行特性,在对电机内部磁场耦合关系分析的基础上,本文建立了无刷双馈电机异步—同步串联的新型等效电路模型。基于该等效电路模型,本文对无刷双馈电机进行了分析计算,从而揭示了无刷双馈电机的运行特性及控制调节的规律。针对无刷双馈电机在电容快速充电过程的动态特性分析问题,本文对功率绕组磁场子系统及控制绕组磁场子系统分别建立其在各自坐标系下的数学模型,即新型的无刷双馈电机双dq数学模型。根据电机内部磁场的关系,给出了两个子系统之间的耦合关系。基于此模型,本文对功率绕组瞬时三相短路过程进行解析计算分析,得到相应的短路瞬变电流及瞬变电抗,分析影响瞬变电流大小的因素,为电容充电用无刷双馈电机设计奠定了理论基础。针对电机转速下降后如何通过控制绕组的频率调节实现输出电压的恒压恒频问题,本文利用所建立的数学模型提出了无刷双馈电机独立运行发电下的变速恒频发电控制策略,并搭建相应仿真模型进行仿真分析。在对电机一系列分析结论的基础上,结合电容充电负载特性的要求。本文对电容充电用无刷双馈电机电磁设计所涉及到的一系列问题进行了详细的分析研究。从而建立一套相对完整的电容充电用无刷双馈电机设计理论,以指导该类型电机设计。利用所提出的电机设计理论,本文设计并制造了一台30kW的电容充电用无刷双馈电机原理样机,并给出了该样机的详细参数。基于样机参数,本文建立了样机的有限元模型。从而对样机空载、充电等多方面性能进行了仿真分析。利用场路耦合的仿真方法,本文对所提出的独立运行变速恒频发电控制策略进行了仿真分析以验证控制策略的正确性并更好地匹配所设计样机。最后,本文搭建了相应的实验平台,对电机空载性能以及对电容充电性能进行了实验研究。实验结果表明所设计样机性能达到了设计指标要求,并且与有限元仿真结果基本一致。本文还针对两者性能结果之间的细微差异的产生因素进行了分析,从而为后续工程电机的设计制造提供参考。
二、场路结合算法在电机稳态过程分析中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、场路结合算法在电机稳态过程分析中的应用（论文提纲范文）
（1）基于永磁电机的带式输送机功率平衡研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景与意义 |
| 1.3 功率平衡研究现状 |
| 1.4 永磁电机国内外研究现状 |
| 1.4.1 永磁电机设计方法的国内外研究现状 |
| 1.4.2 PMSM速度控制技术的研究现状 |
| 1.5 本论文研究的主要工作 |
| 2 永磁直驱系统矢量控制研究 |
| 2.1 PMSM的结构及数学模型 |
| 2.1.1 PMSM的结构 |
| 2.1.2 PMSM数学模型的建立 |
| 2.2 PMSM矢量控制策略 |
| 2.2.1 PMSM矢量控制和直接转矩控制原理 |
| 2.2.2 矢量控制方法 |
| 2.3 空间矢量脉宽调制控制技术 |
| 2.3.1 i_d=0矢量控制模型结构 |
| 2.3.2 SVPWM的仿真模型 |
| 2.3.3 单电机阶跃响应验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 双机驱动下带式输送机永磁直驱系统控制方案 |
| 3.1 基于有限元的带式输送机动力学模型建立 |
| 3.1.1 带式输送机动力学方程 |
| 3.1.2 输送机动力学方程中参数的计算 |
| 3.2 带式输送机永磁直驱系统机电耦合系统数学模型 |
| 3.3 双机驱动带式输送机功率平衡控制方案 |
| 3.3.1 带式输送机双机驱动方式分析 |
| 3.3.2 带式输送机双机驱动力和功率配比 |
| 3.3.3 功率平衡控制方案 |
| 3.4 几种理想启动曲线 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 变论域模糊PID控制器设计 |
| 4.1 PID控制系统 |
| 4.1.1 PID控制原理 |
| 4.1.2 PID控制参数整定方法 |
| 4.2 模糊控制 |
| 4.3 模糊PID控制器设计 |
| 4.3.1 模糊PID控制原理 |
| 4.3.2 输入输出信号模糊化 |
| 4.3.3 模糊规则设计 |
| 4.3.4 解模糊化 |
| 4.4 变论域模糊PID控制器 |
| 4.4.1 变论域控制思想 |
| 4.4.2 伸缩因子的确定 |
| 4.5 算法仿真对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 永磁直驱-带式输送机工程实现 |
| 5.1 永磁直驱-带式输送机控制系统硬件设计 |
| 5.1.1 变频驱动设计 |
| 5.1.2 变频器的结构原理 |
| 5.1.3 变频器的选型 |
| 5.1.4 PLC选型 |
| 5.2 控制软件设计 |
| 5.2.1 软启动控制程序设计 |
| 5.2.2 功率平衡控制 |
| 5.2.3 带式输送机综保控制设计 |
| 5.3 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（2）电动汽车永磁同步电机的有限元分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电动汽车用驱动电机 |
| 1.3 永磁材料的性能与选用 |
| 1.4 国内外PMSM发展现状 |
| 1.4.1 国外PMSM发展现状 |
| 1.4.2 国内PMSM发展现状 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 2 电动汽车PMSM的结构特点及工作原理 |
| 2.1 PMSM结构与分类 |
| 2.2 永磁同步电动机工作原理 |
| 2.3 PMSM稳态性能 |
| 2.4 PMSM在 dq轴下的数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 电动汽车PMSM的设计分析 |
| 3.1 PMSM的电磁设计 |
| 3.2 主要结构尺寸设计 |
| 3.2.1 电枢长度、定子内径尺寸设计 |
| 3.2.2 定子冲片及绕组设计 |
| 3.2.3 气隙长度的确定 |
| 3.2.4 转子结构形式的选择 |
| 3.2.5 永磁体的设计 |
| 3.2.6 隔磁措施 |
| 3.3 电磁场基本理论与有限元算法 |
| 3.3.1 电磁场理论简介 |
| 3.3.2 二维有限元计算方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 电动汽车PMSM制造参数及电磁场分析 |
| 4.1 电磁场分析软件 |
| 4.2 PMSM模型的创建及参数化分析 |
| 4.2.1 定子冲片、转子冲片的创建 |
| 4.2.2 绕组与定子槽的创建 |
| 4.2.3 气隙长度 |
| 4.2.4 定子槽数 |
| 4.2.5 材料的定义与分配 |
| 4.3 场路结合的电磁计算 |
| 4.4 电动汽车用PMSM有限元分析 |
| 4.4.1 PMSM模型及网格剖分 |
| 4.4.2 加载边界条件及载荷 |
| 4.4.3 求解及后处理 |
| 4.5 PMSM空载工况有限元分析 |
| 4.5.1 PMSM稳态磁场分析 |
| 4.5.2 气隙磁密分析 |
| 4.5.3 空载反电动势的计算 |
| 4.5.4 PMSM空载磁场重要系数计算 |
| 4.6 齿槽转矩的计算与优化 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 遗传算法在电动汽车PMSM优化设计中的应用 |
| 5.1 遗传算法简介 |
| 5.2 遗传算法的作用及性能分析 |
| 5.2.1 遗传算法参数设置 |
| 5.2.2 电机优化数学模型的建立 |
| 5.2.3 电机优化结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 电动汽车永磁同步电机负载工况分析 |
| 6.1 电机额定工况下的仿真分析 |
| 6.2 PMSM其他工况性能分析 |
| 6.2.1 PMSM低速性能分析 |
| 6.2.2 永磁同步电机弱磁扩速性能分析 |
| 6.3 永磁同步电机效率云图 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）改进的模拟退火算法用于变频电动机优化设计的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的目的及其研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 变频电机的国内外发展及分析 |
| 1.2.2 优化智能算法在国内外发展及分析 |
| 1.2.3 电机优化结合优化算法的研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 变频电动机的特点及理论分析 |
| 2.1 普通异步电机用作变频电动机时的问题 |
| 2.1.1 传统方法用于变频电动机设计的局限性 |
| 2.1.2 变频电动机设计的技术要求 |
| 2.1.3 变频电动机的设计特点 |
| 2.1.4 变频电动机设计应特殊考虑的问题 |
| 2.2 变频电动机的设计方法及特点 |
| 2.2.1 变频电动机的主要尺寸设计公式 |
| 2.2.2 变频电动机的优化设计计算公式 |
| 2.3 变频电动机的谐波问题分析 |
| 2.3.1 变频电动机中谐波的产生和由来 |
| 2.3.2 谐波对变频电动机的影响 |
| 2.4 变频电动机定转子槽型的设计 |
| 2.4.1 变频电动机定转子槽型设计与电机常数的关系 |
| 2.4.2 变频电动机转子槽型的设计 |
| 2.5 普通异步电机与变频电动机设计方法的比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 改进的SA算法在变频电动机优化设计中的应用 |
| 3.1 变频电动机的优化数学建模 |
| 3.1.1 目标函数的选择 |
| 3.1.2 优化变量的选取 |
| 3.1.3 约束条件及罚函数 |
| 3.2 模拟退火算法简介 |
| 3.2.1 Metropolis法则 |
| 3.2.2 SA算法与电机优化的相似性 |
| 3.2.3 SA算法的基本思想及步骤 |
| 3.3 SA算法的改进及优化程序设计 |
| 3.3.1 SA算法的改进 |
| 3.3.2 SA算法优化程序 |
| 3.3.3 改进的SA算法和变频电动机的联合优化程序 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电机优化与仿真分析 |
| 4.1 优化过程中涉及的参数 |
| 4.1.1 优化设计过程中异步电机的基本参数 |
| 4.1.2 模拟退火算法的优化进程参数 |
| 4.2 变频电动机优化前后各参数及材料用量的对比 |
| 4.3 变频电动机二维模型的建立 |
| 4.3.1 二维电磁场理论和基本假设 |
| 4.3.2 二维有限元模型的建立 |
| 4.3.3 SVPWM算法的实现 |
| 4.3.4 Simplorer-Maxwell联合仿真模型 |
| 4.4 变频电动机优化的有限元仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录1 |
（4）交流电机分数极路比绕组的设计方法与电磁特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 绕组设计方法研究 |
| 1.2.2 电磁特性计算研究 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 分数极路比绕组排列方案设计方法及其排列规律研究 |
| 2.1 绕组排列设计原则 |
| 2.1.1 绕组参数选择约束 |
| 2.1.2 槽矢量组合约束 |
| 2.2 绕组排列判别方法 |
| 2.2.1 支路感应电动势 |
| 2.2.2 支路不对称度 |
| 2.3 基于改进离散粒子群算法的绕组排列方案设计方法 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 迭代方法 |
| 2.3.3 方案优选 |
| 2.4 绕组排列方案对比及规律分析 |
| 2.4.1 算法有效性验证 |
| 2.4.2 绕组排列方案随节距变化规律分析 |
| 2.4.3 不同节距绕组排列方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 分数极路比绕组连接方案设计方法及其分布规律研究 |
| 3.1 绕组连接设计原则 |
| 3.1.1 接线顺序 |
| 3.1.2 接线类型 |
| 3.1.3 支路间连接线跨度 |
| 3.2 绕组连接判别方法 |
| 3.2.1 绕组分布特征 |
| 3.2.2 绕组分布指数 |
| 3.3 基于有向图理论的绕组连接方案设计方法 |
| 3.3.1 绕组连接有向图模型 |
| 3.3.2 路径搜索算法 |
| 3.3.3 路径配合算法 |
| 3.3.4 方案优选策略 |
| 3.4 绕组连接方案对比及规律分析 |
| 3.4.1 算法有效性验证 |
| 3.4.2 不同节距绕组连接方案设计 |
| 3.4.3 绕组连接方案随节距变化规律分析 |
| 3.5 设计方法实验验证 |
| 3.5.1 实验电机绕组方案设计 |
| 3.5.2 方法有效性验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 分数极路比绕组支路环流计算方法及环流特性研究 |
| 4.1 槽内导体感抗参数计算 |
| 4.1.1 计算模型 |
| 4.1.2 计算方法 |
| 4.2 支路绕组的等效电路模型 |
| 4.2.1 支路电压方程 |
| 4.2.2 支路绕组回路电压方程组 |
| 4.3 基于改进遗传算法的迭代求解方法 |
| 4.3.1 数学模型 |
| 4.3.2 初始化设置 |
| 4.3.3 迭代方法 |
| 4.4 支路环流计算结果对比及特性分析 |
| 4.4.1 算法有效性验证 |
| 4.4.2 支路环流特性分析 |
| 4.5 支路环流特性实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 分数极路比绕组电磁力评价方法及电磁力特性研究 |
| 5.1 绕组电磁力计算方法 |
| 5.1.1 解析计算方法 |
| 5.1.2 数值计算方法 |
| 5.2 绕组电磁力分布特点 |
| 5.2.1 支路电流表达式 |
| 5.2.2 同相槽分布特点 |
| 5.2.3 异相槽分布特点 |
| 5.3 绕组整体电磁力判别方法 |
| 5.3.1 评价指数 |
| 5.3.2 分布指数 |
| 5.3.3 导体分布指数统计方法 |
| 5.4 绕组电磁力计算结果对比及特性分析 |
| 5.4.1 算法有效性验证 |
| 5.4.2 绕组电磁力特性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 分数极路比绕组电磁参数计算方法及其变化规律研究 |
| 6.1 稳态同步电抗参数计算方法 |
| 6.2 改进瞬态同步电抗参数计算方法 |
| 6.2.1 空载三相突然短路电流表达式推导 |
| 6.2.2 瞬态电抗参数计算方法 |
| 6.2.3 基于改进蚁群算法的新型参数拟合方法 |
| 6.3 零序、负序电抗参数计算方法 |
| 6.3.1 零序电抗参数计算方法 |
| 6.3.2 负序电抗参数计算方法 |
| 6.4 电磁参数计算结果对比分析 |
| 6.4.1 稳态同步电抗参数结果对比 |
| 6.4.2 瞬态同步电抗参数结果对比 |
| 6.4.3 零序、负序电抗参数结果对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（5）基于场路耦合的永磁同步电机电磁振动噪声分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 电机系统场路耦合仿真方法的研究现状 |
| 1.3 永磁同步电机电磁力分析研究现状 |
| 1.4 永磁同步电机电磁振动噪声的研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 2 永磁同步电机控制系统工作原理和场路耦合理论 |
| 2.1 永磁同步电机控制系统 |
| 2.1.1 永磁同步电机结构原理 |
| 2.1.2 永磁同步电机数学模型 |
| 2.2 永磁同步电机矢量控制原理 |
| 2.2.1 空间矢量定义 |
| 2.2.2 SVPWM控制原理 |
| 2.2.3 扇区判断 |
| 2.2.4 基本矢量作用时间计算与三相PWM波形合成 |
| 2.3 永磁同步电机场路耦合理论 |
| 2.3.1 电机电磁场理论 |
| 2.3.2 永磁同步电机场路耦合方程组 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 永磁同步电机控制系统场路耦合仿真设计 |
| 3.1 永磁同步电机矢量控制算法模型 |
| 3.2 电机电磁场有限元模型 |
| 3.3 主电路模型 |
| 3.4 场路耦合模型及仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 永磁同步电机径向电磁力分析 |
| 4.1 永磁同步电机径向电磁力理论分析 |
| 4.1.1 正弦波电流供电径向电磁力解析计算 |
| 4.1.2 电机控制器供电径向电磁力解析计算 |
| 4.2 永磁同步电机径向电磁力仿真分析 |
| 4.2.1 基于有限元法的电机径向电磁力分析 |
| 4.2.2 基于场路耦合法的电机径向电磁力分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 永磁同步电机电磁振动噪声分析 |
| 5.1 模态分析及模态叠加法理论 |
| 5.2 定子系统模态分析 |
| 5.2.1 定子系统自由模态仿真分析 |
| 5.2.2 定子系统自由模态实验 |
| 5.2.3 定子系统约束模态仿真分析 |
| 5.3 永磁同步电机电磁振动和噪声辐射仿真分析 |
| 5.3.1 频率响应分析模型建立及载荷施加 |
| 5.3.2 永磁同步电机电磁振动 |
| 5.3.3 永磁同步电机电磁噪声辐射 |
| 5.3.4 实验结果分析及验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（6）双三相永磁同步电机建模与不平衡控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 双三相永磁同步电机研究现状 |
| 1.2.1 双三相永磁同步电机建模 |
| 1.2.2 电机不平衡运行抑制 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 论文结构与安排 |
| 第2章 双三相永磁同步电机数学模型 |
| 2.1 电机数学模型 |
| 2.1.1 电感矩阵 |
| 2.1.2 abc标系下数学模型 |
| 2.1.3 双dq0 坐标系下数学模型 |
| 2.2 电机矢量控制算法 |
| 2.2.1 矢量控制基本原理 |
| 2.2.2 SVPWM实现 |
| 2.3 双dq0 电机控制系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双三相永磁同步电机仿真系统 |
| 3.1 基于Simulink电机仿真系统 |
| 3.1.1 电机控制算法模块 |
| 3.1.2 驱动器与电机模块 |
| 3.2 场路耦合仿真系统 |
| 3.2.1 场路耦合仿真平台介绍 |
| 3.2.2 Maxwell和 Simplorer仿真模块 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.3.1 非饱和状态下仿真对比 |
| 3.3.2 饱和状态下仿真对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双三相永磁同步电机单套绕组不平衡运行 |
| 4.1 单套绕组不平衡运行分析 |
| 4.1.1 单套绕组运行数学模型 |
| 4.1.2 不平衡仿真分析 |
| 4.2 准谐振控制器抑制算法 |
| 4.2.1 准谐振控制器设计 |
| 4.2.2 仿真结果分析 |
| 4.3 谐波电压前馈控制器抑制算法 |
| 4.3.1 谐波电压前馈控制器设计 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.4 混合控制器抑制算法 |
| 4.4.1 混合控制器设计 |
| 4.4.2 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 双三相电机单套绕组不平衡抑制算法实验 |
| 5.1 双三相永磁同步电机实验平台 |
| 5.2 单绕组模式不平衡抑制算法实验分析 |
| 5.2.1 不平衡抑制算法动态响应对比 |
| 5.2.2 不平衡抑制算法稳态性能对比 |
| 5.3 双三相永磁同步电机额定运行分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（7）具有栅形结构的非铁磁性动子直线电机研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 直线电机的研究现状与分类 |
| 1.1.1 直线感应电机的特点与研究现状 |
| 1.1.2 永磁直线同步电机研究现状 |
| 1.1.3 动子栅形结构研究现状 |
| 1.2 直线电机电磁推进在轨道交通中的应用 |
| 1.3 国内外直线电机电磁发射的研究现状 |
| 1.3.1 电磁发射技术的分类 |
| 1.3.2 直线电机电磁弹射技术 |
| 1.3.3 直线电机电磁助推技术 |
| 1.4 常用的研究方法及本文选题意义 |
| 1.4.1 直线电机本体研究方法 |
| 1.4.2 本文选题意义 |
| 1.5 本文研究工作、研究方法及章节安排 |
| 2 栅形结构非铁磁性动子直线电机本体设计与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 共同本体问题与解析模型 |
| 2.2.1 直线电机拓扑结构的共性与特点 |
| 2.2.2 栅形结构非铁磁性动子的分区模型 |
| 2.2.3 一维电磁场解析计算 |
| 2.2.4 栅形结构纵向端部效应的计及方法 |
| 2.3 栅形动子双边直线感应电机等效电路 |
| 2.4 自起动永磁直线同步电机电感谐波计算 |
| 2.5 具有栅形结构的直线电机通用设计方法 |
| 2.5.1 推进系统运行工况 |
| 2.5.2 栅形结构非铁磁性动子直线电机的通用设计 |
| 2.5.3 动子栅形结构电磁场有限元分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 栅形结构非铁磁性动子直线电机的特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 参数矩阵与坐标变换的通用模型 |
| 3.2.1 原坐标系中的电感矩阵 |
| 3.2.2 动子永磁体磁链的空间谐波 |
| 3.2.3 任意参考坐标系 |
| 3.2.4 计及纵向端部效应的阻抗矩阵 |
| 3.2.5 几个特殊的参考坐标系 |
| 3.3 栅形动子双边直线感应电机的稳态特性计算 |
| 3.3.1 栅形动子双边直线感应电机异步稳态运行 |
| 3.3.2 动子栅形结构对异步稳态运行的影响 |
| 3.4 自起动永磁直线同步电机的暂态特性 |
| 3.4.1 异步起动暂态工况 |
| 3.4.2 差分方程及迭代算法 |
| 3.4.3 异步起动暂态过程的数值解 |
| 3.4.4 牵入同步后的电磁推力 |
| 3.5 纵向端部效应系数的简化 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 直线电机推进系统的结构优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直线电机推进的变极距结构 |
| 4.2.1 基本概念 |
| 4.2.2 栅形结构非铁磁性动子直线电机的设计规则 |
| 4.3 最优化问题统一模型 |
| 4.3.1 运动学约束条件 |
| 4.3.2 通用数学模型 |
| 4.4 变极距结构的优化方法 |
| 4.4.1 粒子群优化算法概述 |
| 4.4.2 变极距结构的粒子群优化模型 |
| 4.4.3 变极距结构的最优解 |
| 4.5 两类直线电机的变极距推进性能比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 试验平台及栅形结构性能测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 栅形动子双边直线感应电机 |
| 5.2.1 原理样机试验台 |
| 5.2.2 等效电路参数测量 |
| 5.2.3 异步稳态测试 |
| 5.3 自起动永磁直线同步电机 |
| 5.3.1 原理样机试验台 |
| 5.3.2 电参数测量 |
| 5.3.3 异步起动测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 栅形结构自起动动子的驱动及往复运动试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 考虑永磁体磁链空间谐波的直接推力控制 |
| 6.2.1 直接推力控制的通用形式 |
| 6.2.2 xy坐标系的定子磁链及谐波补偿 |
| 6.2.3 电磁推力及补偿 |
| 6.2.4 磁链标准值选取与电磁推力线性化 |
| 6.2.5 定子磁链调节与电磁推力调节 |
| 6.3 空间矢量脉宽调制与软件实现 |
| 6.4 恒速往复运动试验 |
| 6.5 初始位置偏移时的驱动性能 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 变极距结构的粒子群优化算法程序代码 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）高压大功率静电除尘中频电源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 静电除尘技术原理 |
| 1.3 静电除尘技术的发展 |
| 1.4 静电除尘中频电源研究现状 |
| 1.5 研究内容与意义 |
| 第二章 静电除尘中频电源功率变换技术 |
| 2.1 功率变换技术简介 |
| 2.2 PWM硬开关模式分析 |
| 2.3 谐振工作模式分析 |
| 2.4 PWM硬开关电路仿真 |
| 2.5 能量回馈式变流器研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 高压大功率中频变压器关键技术研究 |
| 3.1 中频变压器分布参数 |
| 3.2 变压器磁芯损耗 |
| 3.3 变压器绕组谐波模型 |
| 3.4 绕组谐波损耗设计优化 |
| 3.5 设计实例与验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高压大功率中频变压器设计 |
| 4.1 中频变压器设计综述 |
| 4.2 中频变压器样机设计 |
| 4.3 中频变压器设计优化方法 |
| 4.4 中频变压器样机研制 |
| 4.5 变压器在线监测传感器研究 |
| 4.6 本章小节 |
| 第五章 高压大功率中频变压器瞬态特性研究 |
| 5.1 有限元场路耦合法 |
| 5.2 中频变压器建模 |
| 5.3 不计磁芯饱和中频变压器瞬态特性 |
| 5.4 计及磁芯饱和中频变压器瞬态特性 |
| 5.5 中频变压器结构优化原则 |
| 5.6 本章小节 |
| 第六章 高压大功率中频电源控制策略及样机研制 |
| 6.1 中频电源总体控制策略 |
| 6.2 电压控制策略 |
| 6.3 峰值电流控制 |
| 6.4 中频电源样机研制 |
| 6.5 工程应用 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的学术成果 |
（9）直驱永磁同步电机故障建模与诊断研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 PMSM匝间短路故障研究现状 |
| 1.2.1 PMSM匝间短路故障建模方法研究现状 |
| 1.2.2 PMSM匝间短路故障诊断技术研究现状 |
| 1.3 PMSM退磁故障研究现状 |
| 1.3.1 PMSM退磁故障建模方法研究现状 |
| 1.3.2 PMSM退磁故障诊断技术研究现状 |
| 1.4 DDPMSM故障建模及诊断技术存在的问题 |
| 1.4.1 DDPMSM定子绕组故障精细化建模问题 |
| 1.4.2 DDPMSM早期故障检测精准问题 |
| 1.4.3 DDPMSM匝间短路及退磁故障定位问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 基于线圈子单元的DDPMSM定子绕组故障状态数学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于线圈子单元的DDPMSM定子绕组故障状态数学建模 |
| 2.2.1 DDPMSM结构及参数 |
| 2.2.2 DDPMSM定子绕组故障状态数学模型 |
| 2.3 考虑空间位置的DDPMSM定子绕组故障状态电感计算 |
| 2.3.1 不考虑线圈实际绕制工艺的电感计算 |
| 2.3.2 考虑线圈实际绕制工艺的电感计算 |
| 2.4 DDPMSM健康状态解析计算结果与有限元结果比较分析 |
| 2.5 DDPMSM定子绕组故障状态解析计算结果与有限元结果比较分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 DDPMSM线圈元件内部匝间短路故障特征及诊断研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 DDPMSM线圈元件内部匝间短路电机性能及故障特征量研究 |
| 3.2.1 线圈元件内部短路对DDPMSM定子电流影响分析 |
| 3.2.2 线圈元件内部短路对DDPMSM定子相电压影响分析 |
| 3.2.3 线圈元件内部短路对DDPMSM电磁转矩影响分析 |
| 3.3 线圈元件内部短路短路匝数对DDPMSM支路差值电流影响分析 |
| 3.3.1 槽口处短路短路匝数对DDPMSM支路差值电流影响分析 |
| 3.3.2 槽底处短路短路匝数对DDPMSM支路差值电流影响分析 |
| 3.4 不同工况对DDPMSM支路差值电流影响分析 |
| 3.4.1 负载对DDPMSM支路差值电流影响分析 |
| 3.4.2 转速对DDPMSM支路差值电流影响分析 |
| 3.5 基于支路电流和双级PNN的 DDPMSM匝间短路故障诊断研究 |
| 3.5.1 DDPMSM匝间短路故障诊断总体方案设计 |
| 3.5.2 DDPMSM匝间短路故障特征向量构造及模式分析 |
| 3.5.3 基于支路电流和双级PNN的 DDPMSM匝间短路故障诊断算法设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 多因素耦合作用下匝间短路DDPMSM性能及故障特征量研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多因素耦合作用对DDPMSM定子电流影响分析 |
| 4.2.1 对DDPMSM故障电流影响分析 |
| 4.2.2 对DDPMSM故障线圈电流影响分析 |
| 4.2.3 对DDPMSM支路电流影响分析 |
| 4.2.4 对DDPMSM支路差值电流影响分析 |
| 4.3 多因素耦合作用对DDPMSM故障相电压影响分析 |
| 4.4 多因素耦合作用对DDPMSM电磁转矩影响分析 |
| 4.4.1 对DDPMSM转矩平均值影响分析 |
| 4.4.2 对DDPMSM转矩波动影响分析 |
| 4.4.3 对DDPMSM双倍频转矩影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 DDPMSM退磁故障特征及诊断研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 永磁体不可逆退磁故障机理分析 |
| 5.3 永磁体退磁故障的DDPMSM空载反电势解析建模 |
| 5.3.1 任意编号永磁体退磁故障DDPMSM空载反电势解析建模 |
| 5.3.2 DDPMSM空载反电势解析计算结果与有限元结果比较分析 |
| 5.4 基于新型探测线圈的DDPMSM永磁体退磁故障特征研究 |
| 5.4.1 新型探测线圈检测机理研究 |
| 5.4.2 基于新型探测线圈的空载反电势残差提取算法研究 |
| 5.5 基于磁极分区和三级PNN的 DDPMSM永磁体退磁故障诊断研究 |
| 5.5.1 DDPMSM永磁体退磁故障诊断总体方案 |
| 5.5.2 基于混合样本数学模型的磁极分区数量确定 |
| 5.5.3 基于磁极分区和三级PNN的 DDPMSM退磁故障诊断算法设计 |
| 5.6 有限元仿真验证 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 DDPMSM故障诊断实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 DDPMSM故障诊断实验方案设计 |
| 6.2.1 DDPMSM样机制作与测试平台 |
| 6.2.2 DDPMSM绕组故障测试方案 |
| 6.3 DDPMSM匝间短路故障实验分析 |
| 6.3.1 DDPMSM健康状态实验分析 |
| 6.3.2 DDPMSM故障状态实验分析 |
| 6.3.3 DDPMSM故障特征量实验分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）电容快速充电电源系统用无刷双馈电机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 无刷双馈电机的研究现状 |
| 1.3 电容快速充电系统用无刷双馈电机研究面临的问题与挑战 |
| 1.4 论文的主要内容和安排 |
| 2 基本原理与运行工况分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 无刷双馈电机基本原理 |
| 2.3 无刷双馈电机基本运行工况 |
| 2.4 无刷双馈电机对电容充电系统运行工况分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 无刷双馈电机新型等效电路及理论分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有刷双馈电机新型等效电路 |
| 3.3 从有刷双馈到无刷双馈 |
| 3.4 无刷双馈电机等效电路计算及特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 无刷双馈电机瞬态特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 无刷双馈电机瞬态数学模型 |
| 4.3 无刷双馈电机三相短路瞬变过程分析 |
| 4.4 独立运行无刷双馈发电机控制策略研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 电容充电用无刷双馈电机电磁设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电容充电用无刷双馈电机极对数选择 |
| 5.3 电容充电用无刷双馈电机主要尺寸参数设计 |
| 5.4 电容充电用无刷双馈电机绕组设计 |
| 5.5 电容充电用无刷双馈电机异性槽转子设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 电容充电用无刷双馈电机样机有限元仿真与实验分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机设计实例 |
| 6.3 样机有限元仿真分析 |
| 6.4 样机实验分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻学位期间发表论文目录 |
四、场路结合算法在电机稳态过程分析中的应用（论文参考文献）
- [1]基于永磁电机的带式输送机功率平衡研究[D]. 李成林. 安徽理工大学, 2020
- [2]电动汽车永磁同步电机的有限元分析及优化设计[D]. 甘源. 辽宁工业大学, 2020(03)
- [3]改进的模拟退火算法用于变频电动机优化设计的研究[D]. 汪文豪. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [4]交流电机分数极路比绕组的设计方法与电磁特性研究[D]. 国中琦. 哈尔滨理工大学, 2020(01)
- [5]基于场路耦合的永磁同步电机电磁振动噪声分析[D]. 李邦龙. 重庆理工大学, 2020(08)
- [6]双三相永磁同步电机建模与不平衡控制[D]. 朱亮. 浙江大学, 2020
- [7]具有栅形结构的非铁磁性动子直线电机研究[D]. 邸珺. 北京交通大学, 2019(03)
- [8]高压大功率静电除尘中频电源研究[D]. 李志广. 东南大学, 2020(01)
- [9]直驱永磁同步电机故障建模与诊断研究[D]. 高彩霞. 河南理工大学, 2020
- [10]电容快速充电电源系统用无刷双馈电机研究[D]. 汤鹏. 华中科技大学, 2019(01)