孙楚
- 作品数:6 被引量:24H指数:3
- 供职机构:北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院更多>>
- 相关领域:电气工程航空宇航科学技术电子电信更多>>
- 航空变频电源下笼型感应电机矩形转子槽结构优化分析被引量:6
- 2015年
- 当前大功率的航空发电机开始采用360~800Hz的变频输出方式,在航空变频电源的直接供电下,感应电机的性能受到频率变化最大的影响是在高频时起动转矩太低。针对笼型感应电机,采用解析计算的方法对矩形转子槽尺寸进行优化,在不改变稳态性能的条件下获得最大起动转矩。深槽尺寸的变化将影响集肤效应系数和槽漏感2个方面,二者对起动转矩的作用相反。通过综合2个方面的因素,建立起包含槽型尺寸和频率的动态转子参数模型,并采用该动态转子参数对传统的转矩公式进行调整,进而获得关于转子槽尺寸的起动力矩解析式,同时基于该解析式实现对起动力矩的优化。采用该解析方法对7.5kW感应电机进行深槽转子优化,并对航空变频电源驱动时的起动特性进行了仿真和样机实验,验证了该方法在矩形转子槽优化设计中的有效性。
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- 关键词:感应电机起动力矩
- 一种适用于航空电源变换的新型混合整流电路功率控制被引量:9
- 2016年
- 该文针对一种适用于航空电源变换的新型混合整流电路进行了研究,并提出了一种最优功率控制方法。该电路采用脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器和二极管整流器的并联结构,有效地抑制了网侧电流谐波,其中PWM整流部分能够承担部分比例可控的有功功率,使整流电路得到了更加充分的利用。提出了具有双电流闭环结构的新型功率控制方法,解决了混合整流电路中功率如何分配的问题,得到了最优分配点,使PWM整流部分承担的视在功率最小。同时研究了该电路中滤波电感和电流谐波的关系,提出的基于电流控制的功率因数补偿方法,保证了有滤波电感情况下电网侧的高功率因数。论文通过仿真验证了控制方法的正确性、不同滤波电感参数对电流谐波的影响,并通过实验验证了功率分配和能量回馈性能。
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- 关键词:航空电源最优功率分配功率因数补偿
- 新型模块化永磁轮毂电机的原理及其电压相位控制
- 2016年
- 本文针对电动汽车对转矩/功率特性的要求,提出了一种基于U型电磁铁的新型永磁轮毂电机,并对其转矩特性和电压相位控制进行了研究。通过机电能量转换关系建立了电机的数学模型,重点推导了电磁转矩的表达式,采用3D有限元方法进行电磁瞬态仿真,得到了电机的定子永磁磁链和永磁转矩、线圈磁阻转矩以及永磁体磁阻转矩的特性。分析表明,永磁转矩是该种电机的主要转矩,且受控于电机的电压与电流的幅值和相位。根据电流、磁链和转矩的关系,对电压相位控制策略进行了研究,得到了电压相位提前导通角与转速和电流的近似关系。最后通过对一台5相4极结构电机的设计和仿真分析,获得了较高的功率输出和效率,验证了电机原理和控制策略的正确性。
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- 关键词:模块化机电能量转换有限元方法
- 航空机电作动器的混合整流全状态反馈控制被引量:7
- 2016年
- 研究了一种适用于多电飞机供电系统的新型混合整流电路,并针对航空机电作动器负载特殊的用电特性,提出了一种基于全状态反馈的混合整流控制方法,在保证整流效果的同时,解决了负载功率短时大范围变化引起的直流电压不稳定问题。这种新型混合整流电路将二极管整流电路和脉宽调制(PWM)整流电路并联输出接负载,两者共同承担有功功率且比例可控,通过适当控制PWM电路达到网侧低谐波的目的,且当负载制动时,能量可以回馈交流侧电网。建立了混合整流器的线性化全状态数学模型,设计了基于线性二次型(LQR)最优化理论的全状态反馈控制策略。通过在MATLAB/Simulink下的建模与仿真,比较了全状态反馈控制方法与传统三状态反馈控制方法,并在机电作动器样机上进行了实验验证。仿真和实验结果表明,采用全状态反馈控制的新型混合整流方案对于功率大范围变化负载具有更好的控制性能。
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- 关键词:机电作动器状态反馈动态特性
- 基于MULTISIM的BUCK-BOOST电路仿真被引量:2
- 2011年
- 本文基于Multisim的强大模拟功能,以Buck-Boost电路为例,从多个方面对其进行了仿真,并对其结果进行了分析。事实证明,Multisim对于激发电气专业学生的学习兴趣、提高其理论与实践相结合的能力具有指导意义。
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- 关键词:纹波电压计算机仿真
- 适用于一般坐标系的电力电子变换器阻抗(导纳)稳定性模型被引量:1
- 2022年
- 电力电子变换器的谐波稳定性通常采用频域阻抗或导纳建模方法进行分析。目前已有学者建立了电压源变换器在几种坐标系中的阻抗模型,但各模型是相对独立的。另有学者注意到了dq坐标系和PN以及αβ复坐标系中阻抗模型存在的部分等价关系,但其研究中坐标变换是基于常数矩阵或者部分推导不够完备,无法适用于更一般的坐标系。系统地推导了dq坐标系和“12”空间向量坐标系中变换器的导纳模型,并定量揭示了锁相环在低频段引入负电阻性的机理。在此基础上,针对常用的时域坐标变换,包括Park、Clark、Lyon和顾氏变换等,得到了其频域关系并阐明了dq、fb、“12”等坐标系中阻抗模型的转换关系和等价性。由此建立了适用于一般静止和旋转坐标变换的阻抗模型,完善了现有的电力电子阻抗稳定性建模理论体系,并导出了αβ实坐标系中镜像频率耦合的4维导纳矩阵。通过频率扫描法和理论推导的对照分析验证了该一般阻抗模型的有效性。
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- 关键词:电力电子变流器