摘要：针对电动装甲车用轮毂电机工况复杂多变,发热严重的问题,通过对电机所涉及各物理场之间关系的分析,提出了一种永磁容错轮毂电机多物理场设计方法。利用该方法对一台电动装甲车用额定功率50kW,最高转速6000r/min六相永磁容错轮毂电机进行了综合设计。在电机结构初步设计基础上,通过电磁-应力耦合分析,在兼顾电磁性能和转子强度的情况下对转子隔磁磁桥进行优化设计;通过电磁-温度耦合分析计算了电机内各区域温度分布,并对永磁体在极限温度下的退磁进行了校核;通过应力-温度耦合设计完成了转子与护套的最大应力计算,校核了护套厚度及过盈量。仿真结果表明,基于多物理场综合设计方法得到的电机能同时满足电磁性能、温度限制以及机械强度的要求,电机可靠性得到了提高。

摘要：针对航空电推进电机的散热问题,提出一种基于多层波浪形散热拓扑的航空电推进电机高效散热设计方法。航空电推进电机采用多层波浪形散热拓扑,建立电机等效热网络模型,确定等效热阻、对流换热系数等重要参数,完成电机温度精确计算,并通过CFD仿真验证所建立电机等效热网络模型的准确性和有效性。以此为基础,对比分析传统散热翅和多层波浪形散热拓扑对电机功率密度的影响。基于多层波浪形散热拓扑的等效热网络模型,采用遗传学习粒子群优化(GL-PSO)算法,完成航空电推进电机高效散热优化设计。优化结果表明:相比于原始方案,优化方案的机壳质量减轻15.1%,整个电机的功率密度提升0.06 kW/kg。

摘要：针对无刷直流电动机(BLDCM)驱动控制器在研发过程中全工况测试困难、测试成本高和研发周期长的问题,提出了一种采用分区间采样和解算方法的、具有四象限运行能力的功率级(PHIL)无刷直流电动机模拟器,替代实物电动机和机械负载装置完成对两两导通控制方式下无刷直流电动机驱动控制器的各项性能测试与可靠性试验。该模拟器由实时仿真器、电动机模拟变换器和多级式双向变换器3部分组成,实时仿真器负责采集被测电动机驱动控制器输出的PWM电压,实时解算电动机模型得到三相电流指令,控制电动机模拟变换器生成三相电流,多级式双向变换器负责维持模拟器输入、输出间的能量平衡关系,从而实现对四象限运行时无刷直流电动机的功率级模拟。实验结果表明:所提出的功率级无刷直流电动机模拟器模拟精度高、实时性好、测试灵活,能够有效替代实物电动机和机械负载装置,满足电动机驱动控制器的测试需求。

摘要：为满足振镜电机系统高精度和高动态性能的控制需求,提出数模混合架构和扩张状态观测器(ESO)-滑模控制(SMC)复合的高性能驱动控制方法。采用基于数字式控制器和模拟式驱动器的数模混合架构设计,一方面便于实现高性能的非线性控制算法,另一方面能够消除数字式驱动器中脉冲宽度调制(PWM)技术导致的高频电流纹波。基于ESO和SMC复合的振镜电机位置环控制方法,通过ESO估计系统的各种扰动,利用SMC实时消除扰动影响,显著地提升了振镜电机系统的动态性能和鲁棒性。仿真和实验结果表明:相较于比例-积分-微分(PID)控制器,所提方法能够有效地提升系统的鲁棒性和动态响应性能,其中动态响应性能提升了29.4%。

摘要：针对大型无人机(UAV)用常规配电系统占用航空总线资源多和可靠性低的问题,通过研究多电/全电飞机技术发展趋势和大型无人机供电系统技术特点,提出一种适用于大型无人机体系结构和指标要求的机载智能配电系统;建立系统的马尔可夫模型,计算和分析不同余度结构的供电处理机(PSP)和电气负载管理中心(ELMC)对系统可靠性的影响,进而实现机载智能配电系统余度结构的优化配置;提出一种适用于大型无人机机载配电系统的、基于总线形式的PSP与ELMC相互监控方法,有效解决了三余度系统的二次故障容错问题;在此基础上,采用高速数字信号处理器(DSP)、大规模现场可编程门阵列(FPGA)和实时软件进行系统设计,完成了原理样机的研制。理论分析和实验结果表明,所设计的机载配电系统具有高可靠性、容错性和智能化的特点。

摘要：针对直接驱动阀(DDV,Direct Drive Valve)伺服系统存在负载扰动和经典的"三环"结构不能满足DDV伺服系统快速性要求的问题,采用双闭环控制系统.对位置环+速度环和位置环+电流环两种双闭环系统进行比较,在频域内设计和优化调节器的控制参数.仿真结果表明:双闭环系统均具有较好的稳定性和动态跟踪品质,能有效地克服负载扰动的影响.在系统阻尼系数很小的情况下,位置环+速度环系统的负载适应性更好,位置环+电流环系统快速性更好,与理论分析结果符合。

摘要：本文针对“控制电机”课程开展了基于以学生为主的课堂和实验相结合的教学方法研究。课堂教学中以学生为主、教师为辅,理论联系工程实际;实验教学中设计“基础类-综合类-创新类”三个层次的实验,培养学生的动手和应用创新能力。经研究和教学实践表明,该教学方法有效地增强了学生对课程的学习积极性、理解性和实际解决问题的能力,教学效果良好。

摘要：1 前言在一些热电厂或小型火力发电厂运行的35t/h 抛煤炉,往往由于燃烧不佳造成飞灰量大,煤渣含碳量高,锅炉热效率低。同时,该炉型对煤种的适应性较差,往往达不到设计效率。针对上述问题,我们采取了改变原来炉内二次风喷嘴角度的办法,达到了较好的节能效果。

摘要：机载作动系统可靠性是保障飞机飞行性能和飞行安全的重要前提,为了提升机载电力作动系统用三余度永磁同步电机系统可靠性,针对其常见的绕组匝间短路故障(ITSCF),本文提出一种基于高频谐波电流的在线故障诊断方法。通过电机绕组ITSCF数学模型,明确了故障后旋转坐标系下交直轴电流的典型高频脉宽调制(PWM)谐波故障特征;综合分析交直轴谐波电流对瞬态工况扰动的鲁棒性,选择直轴高频谐波电流周期有效值作为诊断特征;为了消除各余度电流固有谐波的影响,提出了基于三余度谐波电流平衡度的故障诊断方法;最后设计了故障诊断算法,通过带通滤波器进行高频谐波电流提取,并采用周期有效值计算实现谐波电流量化,最终通过三余度平衡诊断表实现故障余度识别。通过仿真模型验证了诊断算法的有效性,为提升机载电力作动系统可靠性提供借鉴。

摘要：随着电力电子技术、高速电机、控制技术的不断发展,目前多电/全电技术已广泛应用于现代飞机的设计,机载电气系统的安全稳定运行成为现代多电/全电飞机正常工作的重要保障。此处为解决大功率电动作器突加、突卸等运行状态时瞬态功率对机载电网的冲击问题,改善机载供电系统的稳定性,提出了一种双向DC/DC能量控制及变换装置技术的设计方案,使用Matlab/Simulink仿真软件进行了仿真分析,验证了理论分析的正确性,最后通过实物样机实验验证,证明了该设计方案的可行性和有效性。