摘要：对定子无铁心轴向磁场永磁电机而言,最准确的设计方法是三维有限元法,但该方法异常耗时。为解决这一问题,本文提出一种解析设计方法。首先推导出了定子无铁心轴向磁场永磁电机的空载磁场三维解析模型。在此基础上,使用绕组函数法推导出电机的反电动势波形解析式,根据绕组端部长度估算值等参数计算出电感、电阻,分析了电机的各项损耗并给出其各自的计算公式;然后根据电机等效电路推导了其稳态性能的表达式;最终使用该设计方法设计了三种不同功率级别、不同绕组形式的样机。样机试验测量结果与计算值相吻合,验证了设计方法的正确性。

摘要：针对采用LCL滤波器的三相并网逆变器,首先进行理论分析并建立数学模型,然后提出一种直接电流双环控制策略并对其稳定性进行分析。对LCL滤波器进行设计分析,并给出参数设计的约束限制条件。利用Simulink进行仿真研究,搭建样机进行实验,结果验证该文控制策略及设计分析的正确性。

摘要：无线电能传输系统在给定工作频率下,发射和接收线圈间的互感、等效内阻以及负载阻抗是影响系统传输效率的主要因素。针对线圈设计过程中各参数之间的特性和相互约束关系,提出一种在给定工作频率、传输距离下的盘式谐振器的优化与设计方法。该方法综合考虑谐振频率、线圈半径、匝数等因素,以传输效率为优化目标,解决了特定条件下的具体谐振器设计问题。实验结果与解析、仿真结果具有较好的一致性,验证了该方法的正确性和有效性。

摘要：无刷双馈发电机是一类具有两个交流馈电端口和一个公共机械端口的新型发电机。该类电机易于实现变速恒频运行;由于去除了传统双馈发电机中的电刷集电环,具有可靠性高、维护成本低等优点,同时便于实现有功和无功的近似解耦控制,因而被认为是最有希望取代现有双馈发电机的一种电机类型。该文介绍了现有无刷双馈发电机的基本结构与工作原理,总结了它们的共性特点和个性差异以及当前研究中存在的问题;从电机设计角度对比分析了三种主流无刷双馈发电机的功率密度和转矩密度;对其分析设计方法和控制策略进行了综述,讨论了不同无刷双馈发电机在控制上的统一性;基于对无刷双馈电机设计、建模与控制方面的研究,提出一种可以改善功率密度的新型双定子无刷双馈风力发电机结构,并就独立运行和并网运行两种不同工况提出了相应的控制策略,给出了实验结果。最后对该类电机的应用前景和发展方向进行了展望。

摘要：随着电网安全稳定控制系统向广域化、复杂化方向发展,安稳控制通信报文数量多,通信链条长,易被篡改。当通信报文异变或损坏导致安控系统发生误动或拒动时,难以准确判断事故原因。针对该问题,提出一个基于区块链的电网安稳控制通信报文记录与审计系统。基于安控系统架构与管理需求设计半中心化系统模型,并针对安控系统架构与业务特点设计交叉多链结构。实验结果表明,该方案能够提高安稳控制通信报文记录与审计的真实性、完整性和安全性,同时具有较好的性能。

摘要：针对双中继无线电能传输系统,采用互感耦合理论对其进行建模分析,通过理论与仿真相结合的方法,进一步分析系统传输效率与耦合系数及接收线圈匝数之间的关系,对于具体的无线电能传输系统,探讨了不同传输距离下的最优化线圈匝数设计理念,为双中继无线电能传输系统的设计及效率优化方法提供了理论依据。为了验证理论的正确性,本文设计了与仿真系统参数相同的实验系统,更好地验证了理论分析的正确性,即针对确定的无线电能传输系统,存在唯一线圈匝数,使得传输效率最大化。

摘要：针对双转子单定子模块化轴向永磁电机的磁场和性能计算,基于等效磁路法提出一种快速计算模型,探讨了定子内外径、永磁体轴向长度、气隙长度等参数对电机损耗和效率的影响。针对一台30k W定子模块化轴向永磁电机进行了效率优化设计,进一步利用所提出的等效磁路模型计算了电机气隙和定子齿的磁通密度波形、感应电动势等。该模型考虑了磁路饱和、电枢反应、漏磁通以及定转子相对运动的影响,将计算结果与有限元法进行对比,验证了模型的正确性与优化设计的有效性。

摘要：分析比较了传统内置式永磁同步电机与内置式交替极永磁同步电机的电磁性能。设计了一台五相20/18槽极组合的内置式交替极永磁同步电机,与传统内置式永磁同步电机相比,该电机在保持较好的输出能力的情况下节省了永磁体用量,提高了电机的可靠性且节省了成本。利用磁路法及气隙磁通密度波形的傅里叶解析计算得到每极下气隙基波磁通,验证了交替极设计可提高永磁体的利用率。与传统内置式永磁同步电机不同,内置式交替极永磁同步电机中永磁极极弧的选择范围更大,通过合理优化永磁极与铁心极的配合能够进一步提升该电机的输出转矩。其次,比较分析了内置式交替极永磁同步电机的反电动势谐波分量,发现该电机更加适用于谐波电流注入法,且分别对永磁体端部槽形、永磁体磁化方向长度及不均匀铁心极极弧进行优化设计,使得优化后的内置式交替极永磁同步电机在明显减少永磁体用量的情况下能够保持较好的输出能力,且具有更好的转矩质量及弱磁能力。

摘要：针对旋转小球在垂直平面内运动的欠驱动TORA(Transla- tional oscillators with rotating actuator),采用基于能量的方法,设计了系统的状态反馈控制器.基于拉格朗日方程,建立了TORA的动力学模型,从能量的角度出发,说明了系统的无源特性,在此基础上设计了一个合适李亚普诺夫函数,从而得到了系统的控制算法;采用拉萨尔不变性原理分析了控制系统的稳定性.数值仿真实验证明了控制器的有效性。

摘要：针对直驱式波浪发电系统输出功率波动特性以及直线电机动子往复运动特性,提出一种基于永磁直线电机动子运动方向判断方法的能量跟踪控制策略。首先,根据永磁直线电机数学模型进行仿真模型的搭建和分析,并基于仿真结果设计圆筒式永磁直线电机。进而,提出波浪发电能量跟踪控制策略,并搭建直驱式波浪发电系统整体仿真模型。最后,基于设计的圆筒式永磁直线电机搭建直驱式波浪发电系统硬件模拟平台进行实验研究。通过仿真和实验验证了永磁直线电机动子运动方向判断的方法和能量跟踪控制策略的有效性。