国家自然科学基金(50507008)
- 作品数：12 被引量：136H指数：8
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- 相关机构：南京航空航天大学南京化工职业技术学院更多>>
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- 相关领域：电气工程机械工程更多>>
- 交替极无轴承电机的转矩与悬浮特性被引量：4
- 2010年
- 通过建立电机有限元分析模型的方法,对交替极无轴承永磁电机的转矩特性和悬浮机理做了深入的分析和验证,指出转矩和悬浮力分别正比于转矩电流和悬浮电流,悬浮力与转子旋转角位置无关以及转矩与悬浮控制相解耦等特性。针对传统无轴承永磁电机转矩输出与悬浮力之间的折中问题,分别建立交替极电机和表贴式无轴承电机的有限元模型,比较仿真数据,结果表明在两者电磁转矩相近的情况下,交替极电机的悬浮力是同样极对数表贴式无轴承电机的2.87倍。
- 黄燕王晓琳仇志坚邓智泉
- 关键词：无轴承永磁悬浮力转矩
- 单绕组无轴承永磁薄片电机的原理和实现被引量：21
- 2008年
- 研究了一种单绕组无轴承永磁薄片电机的工作原理和结构设计。摒弃了传统无轴承电机的双绕组结构,采用一套绕组实现电机转子悬浮和旋转。推导了单绕组无轴承永磁薄片电机径向悬浮力的数学模型,给出相应的控制策略和功率系统设计方案。制作了实验样机,并做了空载和负载实验。实验样机调试结果表明,单绕组无轴承永磁薄片电机成功实现了包括径向、轴向和扭转等方向的5自由度全悬浮。
- 朱俊邓智泉王晓琳廖启新
- 关键词：单绕组无轴承薄片电机磁悬浮H桥
- 无轴承交替极电机控制系统改进及实现被引量：2
- 2010年
- 推导无轴承交替极电机计及转子偏心的径向悬浮力数学模型,提出零电流同轴定位方法,提高了定转子同轴定位精度,而且避免了同轴位置检测过程中发生的定转子机械碰撞。针对传统悬浮控制方案中各方向上允许的最大悬浮力不相等的问题,提出一种改进型悬浮控制策略,从而实现了电机在任意方向上的最大悬浮出力。针对非正弦气隙磁场的悬浮转子角度测量问题,设计了一套转角转速测量方案,并对测量误差进行了详细分析。对所提方案进行了实验验证,结果表明,控制系统的改进对增加定转子同轴定位精度、降低悬浮系统功耗、提高电机悬浮出力范围和减小控制系统复杂程度具有重要意义。
- 解超王晓琳邓智泉廖启新仇志坚
- 关键词：无轴承同轴转角测量
- 交替极无轴承永磁电机的悬浮力脉动分析被引量：10
- 2007年
- Cosequent-Pole无轴承永磁电机的悬浮力与转子转角本质上是无关的,其控制系统因此得以简化,但考虑到谐波因素时,其引起的悬浮力脉动对于系统的悬浮性能产生了不利影响。该文推导了计及谐波的悬浮力统一公式,并以有限元分析对其进行了验证,指出了不同极对数时,产生的悬浮力脉动的情况及原因,并提出了抑制悬浮力脉动的方法,为交替极无轴承永磁电机的设计和优化提供了理论指导。
- 廖启新邓智泉王晓琳仇志坚刘艳君黄燕
- 关键词：磁悬浮无轴承永磁电机
- 无轴承薄片电机二维被动悬浮特性被引量：9
- 2008年
- 为了研究无轴承薄片电机的被动悬浮特性,通过2D磁路分析的方法,建立了非永磁薄片电机的2D轴向悬浮力模型和回复力矩模型,并进行了有限元仿真验证。直接采用有限元分析的方法,得出了永磁薄片电机的被动悬浮力与电机各参量之间的关系。结果表明:电机的轴向悬浮力基本与轴向偏移、电机半径成线性关系,但与电机的轴向长度无明显关系,且气隙磁密越大悬浮力越大;电机的回复力矩随扭转角度增长而增长,电机的长径比较大、等效气隙较小时将难以产生回复力矩,回复力矩随着电机的轴向长度增加而增加,达到最大值后逐渐下降直至反向。
- 廖启新王晓琳邓智泉
- 关键词：磁悬浮无轴承薄片电机
- 单绕组无轴承永磁薄片电机短路容错运行被引量：1
- 2011年
- 针对无轴承永磁薄片电机因相绕组出现短路故障,导致电机无法正常工作的问题,以六相单绕组无轴承永磁薄片电机为例,具体分析了相绕组出现短路故障时的短路电流,并提出基于定子电流重构原则的短路故障容错控制方法。该方法通过对非故障相定子电流加入悬浮力与转矩补偿,满足了电机稳定运行所需的悬浮力与转矩,并给出了各相绕组出现短路故障时的非故障相定子电流数学模型。在此基础上,通过对理论短路电流与仿真短路电流的对比分析以及短路故障状态下的悬浮力、转矩脉动的分析,验证了理论分析以及定子电流数学模型的正确性。最后,以齿1相绕组端部短路为例,通过实验验证了所提容错控制策略的正确性。
- 盛旺王晓琳邓智泉岳盛奏
- 关键词：无轴承薄片电机单绕组短路容错控制
- 永磁偏置磁轴承的研究现状及其发展被引量：70
- 2009年
- 永磁偏置磁轴承是飞轮储能和涡轮分子泵等高速应用领域的一个重要研究内容。本文对永磁偏置磁轴承的研究现状及其未来发展进行了详细阐述。将永磁偏置磁轴承分为轴向单自由度、径向两自由度、轴向-径向三自由度及五自由度磁悬浮系统分别进行研究,研究其结构形式,绘制结构示意图,结合磁路图分析其工作原理,比较同类磁轴承优劣,指出其应用场合。对永磁偏置磁轴承的未来发展进行了研究,提出了众多结构形式的永磁偏置磁轴承,功耗低、结构简单、控制方便的永磁偏置磁轴承将是未来研究的主要方向。
- 赵旭升邓智泉王晓琳梅磊
- 关键词：永磁偏置磁轴承
- 单绕组无轴承薄片电机功率系统的设计被引量：8
- 2008年
- 针对单绕组无轴承薄片电机定子绕组电流不满足三相约束关系,传统的三相逆变器无法驱动,根据电机径向悬浮力模型和定子绕组电流模型,设计并搭建了一种基于H桥功率模块的多相驱动功率系统。运用单绕组无轴承薄片电机的原理样机系统,成功实现了电机的五自由度全悬浮,包括径向、轴向和扭转方向。实验结果表明,基于H桥模块的功率系统可对电机各绕组进行独立驱动,使得各绕组电流相互无影响,完全满足单绕组无轴承薄片电机的驱动要求。
- 朱俊邓智泉王晓琳廖启新
- 关键词：单绕组无轴承薄片电机
- 3对极无轴承交替极薄片电机的理论与实现被引量：9
- 2008年
- 无轴承交替极永磁电机因其悬浮与旋转本质上完全解耦,其控制系统得以极大简化,但其前提条件是电机极对数必须≥4。极对数过大限制了其应用范围,特别是在高速场合。为减少极对数,该文研究了一种3对极无轴承交替极永磁电机。通过磁路分析发现,3对极电机中存在一固有的悬浮力脉动,且该悬浮力脉动无法完全消除。分析该脉动的数学模型发现,通过适当增加永磁体厚度、减小气隙的方法,可以将悬浮力脉动控制在可接受的范围内,采用有限元仿真对该结论进行了验证。通过实验,实现了3对极原理样机的稳定悬浮,证明了3对极无轴承交替极永磁电机的可行性。
- 廖启新王晓琳邓智泉仇志坚黄燕解超
- 关键词：磁悬浮无轴承薄片电机
- 无轴承薄片电机磁体形状优化设计及系统实现被引量：15
- 2007年
- 无轴承永磁薄片电机引起了工业界的关注。这种电机集电机与磁轴承于一体,并利用被动磁悬浮与主动磁悬浮相结合的方法简化了结构、降低了成本。因其独特的结构,无轴承永磁薄片电机的径向悬浮性能对其各自由度悬浮性能有较大的影响,同时其集成度高,对损耗有较严格的要求。该文从这2个方面出发提出了一种基于有限元分析的表贴式永磁无轴承薄片电机永磁体形状的优化设计方法。仿真与实验证明,永磁体经优化设计后,其转子磁场谐波含量非常小,损耗小,悬浮力脉动小,易于获得良好的悬浮性能。
- 廖启新邓智泉王晓琳
- 关键词：磁悬浮无轴承薄片电机有限元
