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：为提升同步整流型Boost拓扑在轻载条件下的效率,采用变频准方波模式(QSW-ZVS)代替恒频三角波模式(TCM)。借助氮化镓(GaN)器件,可进一步提高变换器的工作频率,提升功率密度。为确保高频工况下的软开关实现,对QSW-ZVS模式下的软开关过程进行精确数学建模。在此基础上,指出延长同步整流的时间可扩大软开关的实现范围,这有助于提高变换器在高频QSW-ZVS模式下的效率。最后,搭建一台额定功率为500 W的实验样机,通过实现其QSW-ZVS模式下的软开关,峰值效率达到98.2%,实现了高频高效的设计目标,验证了理论分析的准确性和正确性。

摘要：基于实际太阳能无人机的应用背景,对其核心功率变换部分展开深入研究。通过在传统同步整流型Boost变换器基础上增加少量无源元件,利用电感电流的连续性,构造功率开关输出电容放电环节,在保证主功率电感电流纹波较小的情况下实现功率开关的零电压开通,克服传统同步整流型Boost变换器为实现软开关而工作于准方波模式下,电感电流纹波较大的问题,从而有助于延长无人机蓄电池组的使用寿命。从该拓扑的模态分析出发,对功率开关的零电压开通实现过程进行详细分析。此外,对变换器进行参数设计,总结整个变换器的主要损耗计算方法。最后,利用GaN功率开关器件,搭建一台额定功率为500 W的实验样机,并与相同工况下的同步整流型Boost变换器进行对比。实验结果与理论分析基本一致,峰值效率达到96%。验证了理论分析的准确性以及该拓扑的实际可行性。

摘要：为解决电工装备在日趋复杂应用环境下的性能分析与优化问题,通过挖掘设计、生产和性能历史数据,学习得到并应用隐含在产品和工艺技术中的数据特征和知识经验,是基于数据驱动的电工装备性能分析与优化的重要研究内容。因此提出一种智能自学习新方法,利用历史电机数据中学习知识和特征,迁移应用到新电机的性能分析中,通过领域自适应算法中的特征迁移,提取源域和目标域的特征到公共空间,然后对提取的特征进行对齐,使用历史电机样本数据建立的预测模型,用于新电机的性能预测中。实验表明,在不同的数据集上,电机齿槽转矩的预测精确度分别提高了64%和80%,电机效率的预测精确度分别提高了69%和82%,为电工装备的智能设计与优化提供了新的思路和方法。

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：噪声抑制是电机设计和应用中亟待解决的重要问题,在大型电机中磁致伸缩效应引起的振动噪声占比较大。本文首先建立电机电磁—机械耦合数值模型,分析电机定子上的应力特性,发现引起电机定子齿顶部和根部的磁密分布比较集中,应力较大的原因是磁路转向和畸变。然后设计实验对仿真结果进行验证,测量电机定子上的振动,发现最大低频力波为电源供电频率的一倍频力波,在同样测量条件下,测量三相变压器铁心上的振动,发现变压器在铁心磁路转向处有明显的一倍频力波。

摘要：近些年,越来越多的电气科技工作者关注无线电能传输技术的研究,其应用领域也逐渐扩大。耦合机构作为无线电能传输系统的重要组成部分,其优化设计对系统的传输效率、传输距离、功率及抗偏移能力有直接的影响。针对磁场耦合式耦合机构的设计,该文从传输线圈、补偿网络和电磁屏蔽结构三个方面对当前的研究现状和热点问题进行简要综述,分析讨论当前亟待解决的问题及今后的发展趋势,为其他研究人员提供有益的参考。

摘要：非对称耦合线圈使得谐振式无线电能传输系统设计更为复杂,尤其是由于非对称结构带来的参数变化对无线电能传输功率的频率分裂规律的影响存在不确定性,此问题已成为制约该技术进一步发展的瓶颈。针对上述问题建立非对称无线电能传输系统的传输模型,计算得到非对称系统接收功率与传输效率的表达式,同时通过理论分析探讨耦合线圈的内阻和品质因数对频率分裂的影响规律,最后搭建相应的实验系统,对理论分析的正确性进行实验验证。实验结果与理论分析具有较好的一致性,证明了所提方法与结论的正确性,为进一步研究基于非对称耦合线圈的谐振式无线电能传输系统的设计与优化提供了有益的参考。

摘要：在无线电能传输系统中,信号无线传输同样重要。仅用一套线圈就实现电能与信号无线传输(即无线电能与信号同步传输)是无线电能传输技术产业化必须解决的首要问题,也是当前无线电能传输技术研究的热点问题之一。在四线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统基础上,结合移幅键控(ASK)调制与解调方式,提出一种新型的无线电能与信号同步传输方法,并设计其调制、解调电路和同步传输线圈。最后搭建相关的实验系统验证了所提同步传输方法的可行性和有效性。

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。