摘要：针对对旋风机大流量运行时后级电机轻载运行效率过低,而小流量运行时后级电机功率增大甚至过载的问题,采用电动机变极调速的方法,仿真分析获得各转速配合的风机及叶轮的全压升、效率和轴功率特性,给出高效率运行范围。采用对称轴线法设计一款单绕组双速三相异步电动机,其基波绕组系数在6极时为0. 925,8极时为0. 945,其额定效率在6极时为89. 0%,8极时为90. 7%,性能指标满足风机叶轮驱动要求。最后,分析对旋风机电动机变极调速节能原理,给出相应的控制方法。该方法控制简单,不明显增加投入,最高可节能50%以上。

摘要：针对无刷双馈电机谐波大,效率低的问题,基于齿谐波原理和不等匝绕组理论,提出一种基于混合式转子结构的多跨距复合式的无刷双馈发电机转子设计方案,这一具有磁阻效应的混合式转子绕组结构能有效的提高转子导体利用率,提高无刷双馈电机功率绕组的输出功率,并能显著降低与无刷双馈电机两种主要基波极对数相近的谐波含量,对于降低无刷双馈电机绕组谐波含量提高整机效率提供了参考。最后以一台450 kW电机为例具体介绍了多跨距复合式转子绕组的设计方法,并通过建立有限元模型进行具体分析,通过与双正弦绕组的无刷双馈电机在磁场分布,气隙磁密谐波情况及电机输出功率的对比分析,结果表明多跨距复合式转子结构的无刷双馈电机具有良好的整机性能。

摘要：为了有效降低电机温升对空空冷却方式的高压感应电机转子轭部开轴向通风孔,但原来基于磁路的算法计算出的电机铁耗、功率因数、额定电流等电磁性能与实际偏差较大;针对此问题提出基于有限元的场—路—运动耦合分析方法,以YXKK355-4、355 kW电机为例,利用电机的基本数学模型和实际的物理模型,对不同通风方式的电机建模,分析电机谐波磁场、气隙磁密等电磁参数;基于有限元的方式改进了传统三项式计算铁耗的模型,得到与试验值相近的结果;最后,基于轴向通风孔对转子磁场影响的分析结果,给出一种改进型通风孔的方案,为今后转子轴向通风孔设计提供理论依据。

摘要：针对传统油田用电机容易造成大功率电机拖动低负载而造成的能源浪费问题,通过对原有的Y2-200L2-6感应电动机进行改进设计,实现了小机座号感应电机输出大启动转矩的目的。建立了改进后电机的二维有限元模型,对其进行电磁性能计算,进而得到电机各部分损耗,即电机热源分布情况。对电机温度场做出合理的基本假设,并给出相应的边界条件,以电机热源为载荷条件,对改进后电机的三维瞬态温度场利用有限元法进行分析,得到电机三维温度场的分布情况。然后,搭建样机的实验测试平台,得出样机的实验结果,并与三维瞬态温度场的仿真结果进行对比,分析对比差异,以此验证计算方法的准确性与改进方案的可行性。

摘要：当空巢老人独自居住发生摔倒事件时,如果长时间没有得到救助的话,伤害比较严重。为了快速获得老人摔倒信息,使其得到及时救助,设计和实现了结合家居照明灯并基于现场可编程门阵列(FPGA)的视频监控摔倒检测报警系统。通过帧间差分法提取出运动目标,结合人体高宽比和有效面积比2个条件进行摔倒判定,最后用人体中心变化对判定结果进行修正。当摔倒发生时触发声光报警定位老人摔倒的房间,并结合通用分组无线业务(GPRS)通信网络通知老人亲属及社区服务站,及时展开救助。经试验表明,系统帧处理速度为24.86fps,平均报警响应时间为0.51s,满足实时性要求;摔倒检测准确率达到96%,误报率低。

摘要：设计Z-型力传感器的工作电路,给出了力数字传感器输出标准值。通过单片机编程实现分段线性化的方法进行非线性补偿;对于温度补偿采用不同的补偿数据;对于分散性采用标度变换的方法;对于零点漂移采用测量加载频率和空载频率差进行判断,并通过程序判断进行锁定的方法。实验结果表明,设计的Z-型力传感器的输出与期望的线性输出的最大引用误差小于±0.5%,满足一般测量要求,对于Z-型力数字传感器的批量化生产具有现实意义。

摘要：针对交流发电机定子绕组多根并联换位股线编织胶化的特殊结构,提出了一种测量换位股线电流的方法,该方法以测量定子绕组不同位置的漏磁场为基础,根据电磁感应定律与麦克斯韦方程反演定子绕组换位股线电流。首先根据定子绕组股线结构,推导了换位股线电流与测量位置漏磁场的关联方程,采用仿真验证了关联方程的正确性以及测量方法的可行性,然后对传感器结构进行了讨论,采用PCB板设计了一种线阵式霍尔传感器,并用螺线管校准了霍尔灵敏系数,最后以测量定子0°/不足360°/0°换位绕组股线电流为例,搭建了定子绕组换位股线电流测试平台,结果表明实测换位股线电流值与理论分析值相比,最大绝对误差为0.52 A,平均绝对误差为0.18 A,验证了测量方法的有效性。

摘要：为了提高内置式永磁同步电机(IPMSM)的转速控制性能,该文提出一种线性变参数模型预测控制(LVP-MPC)算法,利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)对负载转矩等未知参数进行估计来提高鲁棒性,通过将IPMSM的动态模型在稳态运行点处线性化,把得到的线性状态方程等效为增量形式,并设计增量形式的预测模型以及代价函数实现了转速与电流的最优调节,从而克服了因模型参数不匹配以及外部扰动引起的稳态误差。同时,用多面体约束来近似驱动系统的电压、电流的二次型约束条件,最终将所提出的模型预测控制(MPC)最优化问题转化为标准形式的二次规划(QP)而求解。仿真及实验结果表明,所提算法具有良好的转速动态性能和无偏差的转速指令跟踪能力。

摘要：发电电动机是抽水蓄能机组的关键设备,机组频繁的变工况运行提高了对发电电动机端部绕组和结构件的电磁、机械性能要求,增加了其设计难度。准确计算其端部磁场及结构件损耗是绕组和结构件设计的前提,也是预判机组能否稳定运行的依据。针对抽水蓄能机组发电电动机整机数值分析困难的现状,提出2D-3D耦合、运动-电磁耦合的时步有限元法,并以一台280MW抽水蓄能发电电动机为例进行了端部磁场及结构件损耗的计算分析。首先采用2D运动-电磁耦合时步有限元法,结合运行工况的端点迭代法求取发电电动机工作点,并将计算结果与实测值进行对比。在此基础上,建立发电电动机端部2D-3D耦合、运动-电磁耦合时步有限元模型,将2D计算结果作为约束条件,计算分析了额定发电和额定电动工况下发电电动机端部磁场及结构件损耗的分布规律,并进一步讨论端部结构参数变化对端部结构件中涡流损耗的影响,为抽水蓄能发电电动机端部绕组及结构件的设计提供了理论依据。

摘要：为实现曳引式乘客电梯三维加速度测量,利用磁悬浮技术设计了惯性式加速度测量模型,建立了垂直方向和水平方向振子的运动方程,设计了磁悬浮三维加速度测量仿真模型,分别进行了垂直方向和水平方向加速度仿真,并通过实验对仿真模型进行了验证。实测了曳引式乘客电梯垂直方向和水平方向的加速度。磁悬浮加速度测量系统的振子处于悬浮状态,测量灵敏度较高,测量频率低,分辨率高,易于实现绝对式多维加速度测量,实验证明适于电梯的加速度和振动测量,且便于安装和调试。