【摘 要】
：
在电磁推进系统中,电机需要在较短时间内推动质量很大的物体达到目标速度,这就对电机有着输出大推力的应用需求。在实际应用中为达到大功率输出要求,常选用多相电机类型,同时还能提高系统的可靠性与容错能力。永磁同步直线电机具备推力密度大、内部结构简单、效率高等突出优势,考虑到大推力输出对电源及功率器件性能的高要求和电机制造的实现难度,电磁推进系统多选择采用具有各相独立式特点的多相永磁同步直线电机。本文以电磁
论文部分内容阅读
在电磁推进系统中,电机需要在较短时间内推动质量很大的物体达到目标速度,这就对电机有着输出大推力的应用需求。在实际应用中为达到大功率输出要求,常选用多相电机类型,同时还能提高系统的可靠性与容错能力。永磁同步直线电机具备推力密度大、内部结构简单、效率高等突出优势,考虑到大推力输出对电源及功率器件性能的高要求和电机制造的实现难度,电磁推进系统多选择采用具有各相独立式特点的多相永磁同步直线电机。本文以电磁推进系统为应用背景,以六相独立永磁同步直线电机为研究对象,对直接推力控制方法进行了研究。首先,本文介绍了直线电机推进系统和直接推力控制方法的研究现状,阐述了六相独立永磁同步直线电机的结构特点与作用机理,建立了dq坐标系下电机的数学模型,针对电机的特殊结构,说明了各空间矢量含义与特点,详细分析了其中空间电压矢量的分布特征。其次,本文阐释了直接推力控制的工作原理与系统组成,由于本系统中具有丰富的空间电压矢量,矢量选取方案具有多样性,参照传统方法所选取电压矢量的特点,选用四组幅值分别为Udc、2Udc、3Udc、4Udc的电压矢量作为矢量选取方案的初步探索,实现不同电压矢量方案下的直线推力控制,通过仿真对基于四种电压矢量方案的直接控制方法的有效性进行了探究,并分析了系统的控制性能。然后,为改善推力与磁链脉动情况,对直接推力控制方法进行改进,研究了一种基于模糊PI的占空比-细分扇区直接推力控制方法。将磁链空间划分为12个扇区,选取一种电压矢量的组合方案,探索各扇区内电压矢量的作用效果,确定电压矢量选用原则,根据推力误差计算电压矢量作用时间。同时引入模糊控制,设计模糊PI控制器以提高系统动态性能。仿真结果证明了该方法能够减小磁链与推力脉动,加快系统动态响应,具有更好的鲁棒性。最后,基于RT-BOX半实物仿真平台进行硬件在环实验,对面向电磁推进系统的六相独立永磁同步直线电机直接推力控制方法进行验证,实验结果证明了基于模糊PI的占空比-细分扇区直接推力控制方法在改善磁链与推力脉动及提高动态性能方面的有效性。
其他文献
电动汽车在实际使用过程中,需要将多个单体电池进行串并联,才可以满足动力需求。但是单体电池在出厂之前会存在不一致性问题,并且这种不一致性问题会随着电池组的反复使用逐渐严重,降低了串联电池组的实际使用容量,甚至会引起电池组燃烧、爆炸。因此,为了有效地解决串联电池组中单体电池之间的不一致性问题,电池均衡技术已经被广泛应用于串联电池组中。本文首先介绍了电池均衡电路的研究现状,分析了其工作原理,以电动汽车的
高强质轻、多功能复合一直是金属基复合材料研究的重点方向。表层致密、中间多孔的具有三明治结构的金属基复合材料是近年来发展起来的一种新型复合材料,表层致密的结构保留了传统金属材料的优异力学性能,而心部的多孔结构可以有效降低材料的密度,同时保留多孔材料的一些特性。具有该种复合结构的金属基复合材料在机械工程、航空航天、汽车、高速列车等领域均有很好的应用价值。本论文在Fe-Ni-P合金和多孔Fe-N合金研究
吊弦作为弓网接触悬挂重要组成部分,在承力索、接触线之间起着传递应力和振动的作用。在吊弦其长期服役过程中,由弓网相互作用引起的吊弦频繁振动受力成为吊弦的行为常态,由此容易引起断裂失效问题。同时,由于大部分区段吊弦长时间暴露在露天环境,极容易受风霜雨雪等恶劣天气影响,这也加剧了吊弦的疲劳失效。考虑到当前吊弦服役研究尤其是环境工况下吊弦疲劳寿命研究尚存在一些不足,同时疲劳寿命预测方法有待改进,因此,本文
众所周知,牵引传动系统之于高速列车,好比心脏之于人类,而牵引整流器作为传动系统中最前端的模块,其输出直接决定了后续模块能否获得一个稳定的直流电压输入,故牵引整流器的安全可靠性直接决定了高速列车动力系统的稳定性。但由于高速列车的运行环境复杂且恶劣,整流器的传感器经常会发生故障,导致车载整流器的控制性能严重恶化,甚至造成牵引传动系统瘫痪。为了全面提升牵引整流器的运行安全性,本文以现代控制理论中的故障估
在大数据时代,很多数据具有重要的商业价值,需被长期的保存与共享,这就需要赋予数据相应的标识并根据该标识持久解析数据的所在位置。目前广泛采用的标识解析系统是域名解析系统DNS。然而,传统的基于域名解析系统的DNS标识由于其解析结果僵化、安全保护意识薄弱、标识主体单一、不可控等特点已无法满足现阶段大数据发展的需求。Handle系统作为对标DNS的一种标识解析系统,具备自主可控、国际接轨等特点,在安全性
环境污染和能源危机使得诸如风电、光伏之类的可再生能源技术以及作为燃油汽车替代品的电动汽车等新能源技术在国家政策和人们逐渐苏醒的绿色环保意识下迅猛发展,可再生能源的装机容量以及电动汽车（Electric Vehicle,EV）的规模都不断扩大,系统运行问题也随着参与主体的增加变得更为复杂。本文分析了EV的入网影响,以含EV的交直流混合微电网为研究对象,考虑系统内的不确定性建立了鲁棒优化模型,并考虑电
随着空客A380商用飞机、波音B787商用飞机、以及F-35战斗机的出现,多电飞机（More-Electric-Aircraft,MEA）已成为未来飞机的发展趋势,多电飞机谐波污染问题同时也引起了航空界的广泛关注。三相变频交流发电机具有系统结构简单、发电效率高、体积重量小等优点,广泛应用于新型多电飞机,其输出电压频率在360Hz～800Hz范围内变化,最大频率变化可达400Hz/s。并且,在实际应
风力发电是目前发展最快的可再生能源行业之一,以其开发技术成熟,最具规模化,被广泛应用于发电领域。我国大部分地区风资源充足但风能密度低,因其地形为山地和丘陵,相较于可供集中连片开发的海上风电场与平原风电场,山地风电场的建设成为必然趋势。与普通风电场不同,山地风电场存在以下几个特征:1)风电机组分散、运行模式均不相同;2)集电电缆密集;3)集电网络复杂。一方面,集电网络与密集的集电电缆将导致系统中感性
弓网系统是牵引系统中的重要设备,对其进行智能检测有助于保证弓网系统运行的安全性及稳定性。弓网图像数据是弓网智能检测的基础条件,因此图像数据的生成与增强技术有着重要研究意义和研究价值。本文根据收集弓网图像不同特点设计了两种弓网背景转换思路,这些转换图像增加了弓网数据的完备性和多样性。根据黑夜中弓网图像信息单一、弓网轮廓清晰的特点,本文先使用U-net分割出原图像中的弓网,再使用泊松融合将分割出的弓网
近十年,我国高速铁路迅速发展,在高寒地区已接通并规划多条主干高铁,如哈大高速铁路、兰新高速铁路等。随着高寒地区高铁覆盖率提升,保障高铁运营安全至关重要,其中首要任务便是确保高铁牵引供电系统不间断供电。该系统作为高铁唯一动力能源,牵引变压器是其中的关键设备,而变压器附属高压套管负责将高低压引线从变压器内部引出并与外界电网进行联络,其正常运行是牵引供电系统可靠供电的重要保障。为了保障高寒环境下牵引供电