摘要：噪声抑制是电机设计和应用中亟待解决的关键问题之一,尤其在体积较大的电机中,定子硅钢片磁致伸缩效应造成的振动噪声占比很大。针对由于硅钢片磁致伸缩效应导致的电机振动噪声问题,提出通过填充具有负磁致伸缩特性的软磁复合材料来抑制电机振动噪声的方法,使拟填充材料的负磁致伸缩与硅钢片的正磁致伸缩效应引起的形变基本相互抵消,从而减小电机的振动噪声。首先建立电机的电磁-机械耦合数值模型,进行有限元仿真计算,通过遍历扫描的方法对定子硅钢片的振动情况进行分析,找到拟填充材料合适的填充位置及尺寸,并制作模型进行验证。仿真和验证试验中采用负磁致伸缩材料镍作为填充材料,发现电机定子硅钢片局部打孔填充负磁致伸缩材料后使局部应力下降16%,减小电机整体振动噪声。对于低噪声电机设计有重要的理论意义和应用价值。

摘要：针对双侧LCC型补偿拓扑的无线电能传输系统(double-sided LCC compensation network wireless power transmission,DLCC-WPT)系统谐振回路多、参数设计复杂的问题,分析DLCC-WPT系统的电路模态,从能量传递路径的角度出发,定义系统的能量传递系数。基于能量传递系数和电路等效品质因数,建立系统电压增益和电流增益的数学模型,确定能量传递系数和电路等效品质因数的合理设计范围,依靠电流增益曲线划分逆变电路功率器件,实现零电压开通(zero voltage switching,ZVS)的工作区域。在此基础上搭建仿真模型和实验样机,对理论分析中的参数设计范围和工作区域进行仿真和实验验证,实验结果显示,在790W的输入功率下,实现90%的传输效率和逆变电路功率器件的软开关。

摘要：开关磁阻电机(SRM)控制装置大多基于单处理器控制模式,存在处理器承担任务过重、执行周期较长等问题,使得装置的可靠性、灵活性和可扩展性受到了很大的制约。本文设计了一种基于DSP+MCU主从控制器双架结构的SRM控制系统,将系统转子位置检测、换相判断以及转速计算等任务独立出来,交给从控制器负责,主从控制器之间通过CAN总线实现数据通信。为保证SRM的控制精度,设计了基于转子位置的准时分原理的通信协议,避免了多种信息的数据碰撞;并对系统延时进行了分析研究,提出了角度补偿控制方案,提高了SRM的驱动性能,实现了SRM远距离实时准确的位置控制。实验结果验证了该设计方案的有效性。

摘要：为降低电动汽车无线充电耦合机构工作时对非工作区域内电磁环境的影响,并提高耦合效率,对电动汽车无线充电过程中空间电磁能量约束问题设计了一套带有屏蔽的能量耦合机构,建立了其有限元模型,有限元计算和实验结果验证了该方法的可行性。实验结果表明,耦合机构外加铁氧体屏蔽后,传能区域内的磁场被约束在发射耦合机构与接收耦合机构之间,空间磁场均匀性增强,屏蔽层之外的磁场强度远小于未加屏蔽的耦合机构,降低了辐射损耗,同时加入屏蔽结构耦合机构的电感量增大,谐振频率降低。其在远距离、水平偏移等耦合性差的工作环境下能有效提高系统传输功率,且能减少电动汽车无线充电对外界的电磁干扰,增强无线充电系统工作的稳定性。

摘要：本文针对新型电磁耦合谐振式无接触电能传输系统的频率响应、传输能力和效率优化问题,通过耦合模理论建立了详细准确的数学等效模型。通过模式耦合因数与品质因数的引入,讨论了不同物理参数对系统性能的影响,并得出了负载的最佳工作条件。结果给出了线圈间距与负载有功功率及系统传输效率之间的关系。实验方面,考虑到同轴螺旋线圈体积过大、谐振点不稳定等缺点,设计了平面盘式谐振线圈。结果表明,根据本文结论,可以大幅减少实际系统阻抗匹配设计的盲目性,有效地提高系统的功率传输能力与整体效率。

摘要：为了研究磁致伸缩效应对电机定子硅钢片的影响,建立磁-机械耦合数值模型,研究了在磁致伸缩作用下电机定子的振动情况,得到电机定子硅钢片的振动主要为供电频率的一倍频与二倍频。设计了一种仿真实验模型,模拟电机中的磁场走向,线圈与无取向硅钢片不接触,这样无取向硅钢片上只存在由变化磁场导致的磁致伸缩力;通过改变硅钢片的位置,分析磁场不同走向下磁致伸缩效应对无取向硅钢片应力特性的影响,得到无取向硅钢片主要振动频率为供电频率的一倍频和二倍频,且硅钢片处于不同位置时影响其振动的主要频率不同;在磁路发生偏转时造成无取向硅钢片在供电频率一倍频处振动明显。同时设计了实验,测量变化磁场下无取向硅钢片上的振动信号,对仿真结果进行验证,与仿真结果相符合。

摘要：随着电动汽车以及自动驾驶技术的推广,大量电子电气设备的使用对电磁兼容(EMC)提出了日趋严苛的要求,产品设计中的EMC问题变得越来越重要。该文对主电路分单纯铺铜、增加铁质连接片以及增加铁质连接片与铜质导线三种情况分别建立有限元模型,计算得到了表面电场强度,分析了电场分布趋势。通过实验测量风扇电机控制电路和主电路的电磁场分布。实验结果证明仿真结果的正确性,进而分析局部电场强度集中的原因,给出改进措施。对控制电路主芯片连接MOSFET栅极的信号网络进行信号完整性分析,仿真计算得到了线路眼图,通过调整终端电阻,改善了眼图的眼高和眼宽,有效地提高了信号的传输质量。通过主电路的有限元分析和控制电路的信号完整性仿真,精确地研究了电场强度和线路眼图,相比传统的定性分析方法,给出了更加准确的电子电路改进措施。

摘要：引入人工智能的深度学习算法,建立永磁同步电机齿槽转矩预测分析模型,为解决电机设计、应用特性与系统集成分析间的数据孤岛问题奠定基础。选取永磁同步电机的4个结构参数(极弧系数、气隙长度、永磁体厚度、永磁体宽度)与齿槽转矩的性能关系作为研究对象,使用有限元方法建立8对极、48定子槽的内置式"V"型永磁同步电机模型并进行了仿真分析,得到了结构参数与齿槽转矩的625组数据。人工智能深度学习算法的预测模型为4输入、单输出、4隐层的结构。625组数据中的575组用来训练深度学习预测模型,50组用来测试预测模型的泛化能力。通过比较有限元计算的样本数据与深度学习预测模型的预测结果,验证了人工智能深度学习预测模型的可行性。

摘要：干式变压器的电磁振动主要由铁心和绕组引起,不同负载类型对铁心和绕组振动的影响不同,为此该文综合考虑了不同负载类型,即分别在空载、纯阻性负载和非线性负载下对干式变压器的电磁振动进行分析和实验研究。以SG-10三相干式变压器为研究对象,考虑磁致伸缩效应采用磁-机械耦合方法,通过基波与谐波叠加模拟各次谐波作用,分析计算了不同负载下的电磁振动。在不同负载状态振动测量系统中,对各种状态特别是非线性负载中引入的不同谐波分量进行了详细分析。样机测量分析结果与数值分析结果具有较好的一致性,验证了分析方法的可行性。研究结果表明对变压器电磁振动分析设计时需要考虑对振动影响最大的负载情况,该研究工作有益于进一步优化解决变压器振动噪声问题。

摘要：根据射流的质量守恒、电荷守恒和动量守恒分析稳态射流的运动过程,建立了控制方程组;应用有限元分析软件COMSOL Multiphysics 5.0建立3种无针式喷头模型,分析其外部电场的分布规律.研究发现,在由典型圆柱体喷头到增加辅助电极的阶梯轴喷头的几何形状变化过程中,电场强度分布受两侧添加的辅助电极角度和增加回转体数量及回转体直径的影响,通过设计,电场被逐步优化.对无针式静电纺丝装置的生产效率及纤维质量的提高具有重要意义.