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期刊信息/Journal information
电机与控制学报
电机与控制学报

戈宝军

月刊

1007-449X

djkz_emc@188.com

0451-86396392

150080

哈尔滨市学府路52号

电机与控制学报/Journal Electric Machines and ControlCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是国内外公开发行的专业性学术期刊，主要刊登国内外有关电机与电器、高电压绝缘技术、测试计量技术及仪器、机器人控制、计算机应用、信息工程和应用数学等方面具有创造性研究开发和较高学术价值的论文。《电机与控制学报》编委会由国内外知名专家、教授组成。其中中国科学院院士1名，中国工程院院士5名，教授博导14名，教授13名。《电机与控制学报》已编入中文核心期刊（2000年版），本刊已被英国的《科学文摘》和俄罗斯的《文摘杂志》收录。
正式出版
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    电流传感器故障状态下内嵌式永磁同步电机的无位置传感器容错控制算法研究

    房钰超王博王元奎王云冲...
    1-9页
    查看更多>>摘要：为了解决在永磁同步电机(PMSM)驱动控制中,电流传感器可能出现故障导致系统失控的问题,提出一种变参数的相电流重构方法,对定子电流进行精确观测,实现PMSM在无位置传感器控制下的电流传感器容错控制.研究了电机参数扰动和无位置传感器控制观测误差等非理想因素对直接搭建龙贝格观测器精度的影响.分析了观测电流的幅值误差和角度误差特性,通过引入2个自适应变化参数以调整重构电流的幅值,消除非理想因素对重构电流精度的影响.搭建仿真和实验平台验证算法有效性.实验结果表明,电流传感器故障后,电角度观测误差仅增加1°,dq轴电流波动峰峰值仅增加0.1 A.该算法能够实现电机的转速、位置及电流信息的准确观测,使得系统具有良好的稳态精度和动态性能.

    永磁同步电机无位置传感器控制电流传感器容错运行电流状态观测器相电流重构

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    负荷不对称工况发电机定子电磁力与振动特性

    张广翔武玉才张志猛陈聪...
    10-20页
    查看更多>>摘要：为了研究电力系统中负荷不对称引起的发电机磁场畸变和振动加剧问题,针对三相不对称电流产生的负序电流,首先利用对称分量法推导出各序电枢磁动势,同时考虑励磁电流直流分量和偶倍频交流分量产生的磁动势,利用麦克斯韦应力张量法推导径向电磁力密度表达式,通过二维傅里叶分解得到电磁力密度谐波,获取电磁力密度的时间和空间谐波特征.以一台QFSN-300-2型汽轮发电机为例,仿真验证了负荷不对称工况发电机电磁力特征谐波的存在,分析得出其中两类幅值极大的新电磁力谐波为该故障下振动加剧的原因,评估了谐波对定子铁心振动和振型的影响,得出定子四倍频和六倍频振动增大的结论,对长期工作在负荷不对称状态下发电机组的气隙电磁力理论研究和振动减缓有指导意义.

    同步发电机负荷不对称负序电流对称分量法二维傅里叶分解电磁力谐波

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    适用于三电平逆变器的电流谐波最小脉宽调制策略

    褚艳红周明磊王琛琛游小杰...
    21-30页
    查看更多>>摘要：受限于散热条件,大功率牵引传动系统中逆变器开关频率通常很低,三电平逆变器由于在低开关频率下具有较小的输出谐波、较低的dv/dt等特点在中高压大功率领域中被广泛应用.以三电平中点钳位型逆变器为研究对象,提出一种电流谐波最小脉宽调制策略(CHMPWM),基于加权总谐波畸变最小的优化目标求解不同开关角个数下的开关角曲线,与目前应用较为广泛的特定次谐波消除脉宽调制进行谐波性能对比.该方法不会完全消除特定次数的谐波成分,但是总体电流谐波可以达到最小.针对电流谐波最小脉宽调制策略在实现过程中存在的困难,设计全速度范围基于电流谐波最小脉宽调制的多模式调制策略.仿真和实验结果表明,提出的调制策略具有良好的谐波性能,与理论分析结果一致.

    三电平逆变器电流谐波最小脉宽调制低开关频率加权总谐波畸变谐波性能

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    以双向可控硅为辅助开关的直流固态断路器关断过压钳位技术

    薛聚赖耀康陈建良辛振...
    31-40页
    查看更多>>摘要：基于传统金属氧化物压敏电阻的无源过压钳位技术仅能将过压峰值限制在母线电压的两倍以上,极大降低了固态断路器中半导体开关的额定电压利用率,进而降低了固态断路器的运行效率、功率密度和成本优势.为此,在对传统过压钳位技术分析的基础上,提出了基于双向可控硅的有源过压钳位技术.利用双向可控硅更易驱动、能够双向导通/阻断和在毫安级电流下自关断的特性,简化了关断过压钳位电路功率结构并设计了专用不控RC驱动电路,降低了电路硬件成本和体积,实现了较好的过压钳位效果.对过压钳位电路的工作过程、参数设计及器件选型进行了详细分析与举例说明.最后,进行了母线电压600 V下的关断过压对比实验,结果表明该方案在保证较好的过压钳位效果的同时其成本被进一步降低.

    固态断路器过压钳位金属氧化物压敏电阻双向可控硅驱动电路

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    基于光储协同的改进型低压穿越控制策略

    戴志辉王文卓张元波柳梅元...
    41-49页
    查看更多>>摘要：针对光伏发电系统低压穿越过程中传统控制策略引起的逆变器直流电压泵升,以及储能装置参与协调过程中存在的调节被动和响应滞后问题,提出一种基于光储协同的改进型低压穿越控制策略.首先,揭示不平衡功率在逆变器直流侧堆积是电压泵升的关键原因;其次,以并网点电压支撑与不平衡功率抑制为双重目标,构建逆变器参考电流自适应生成模块,通过优化逆变器低压穿越期间的电流指令抑制不平衡功率的产生.在此基础上,设置直接功率控制的超级电容储能,使其依据光伏与逆变器输出的实时功率差值主动协同消纳超出抑制能力的不平衡功率.仿真结果表明,改进型低压穿越控制策略在保证并网点电压支撑的前提下,通过分级调控获得更快的响应和调节速度,有效解决了逆变器直流侧电压升高问题.

    低压穿越光储协同不平衡功率直流侧电压超级电容

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    基于非线性动力学模型的PMLSM自适应趋近律滑模位置控制

    金鸿雁马阔雷滋稼
    50-60页
    查看更多>>摘要：为了解决摩擦力、定位力、参数失配和外部扰动等不确定性因素影响永磁直线同步电动机(PMLSM)位置跟踪性能的问题,提出基于非线性动力学模型的自适应趋近律滑模控制(ARLSMC)方法.由于定位力和摩擦力是系统中主要的非线性动力学因素,且其模型参数会随PMLSM动子位置而变化,因此设计基于非均匀有理B样条(NURBS)函数的精确模型,为电机控制系统设计提供模型基础.其次,设计ARLSMC方法抑制不确定性因素对系统的影响,ARLSMC中所采用的自适应趋近律可以随位置误差大小实时变化,能够在提高收敛速度的同时减小系统抖振,提高位置跟踪精度.为进一步增强系统对于不确定性的鲁棒性,设计滑模扰动观测器(SMDO)实时估计扰动值并将估计值前馈补偿到ARLSMC的控制律.最后,通过仿真和实验验证本文方法在提高PMLSM伺服系统的位置跟踪性能和鲁棒性能方面的可行性和有效性.

    永磁直线同步电动机不确定性因素非线性动力学自适应趋近律滑模扰动观测器鲁棒性

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    励磁绕组与阻尼绕组耦合效应对大型同步调相机转子暂态电流特性的影响

    梁艳萍绳亚辉
    61-71页
    查看更多>>摘要：针对大型同步调相机暂态分析时模型精度较低的问题,提出一种考虑励磁绕组与阻尼绕组耦合效应的同步调相机暂态分析精确模型.首先,通过引入特征电抗建立同步调相机考虑励磁绕组与阻尼绕组耦合效应的暂态分析精确模型,并基于励磁电流拟合对特征电抗进行求解.然后,通过三相短路与BC相间短路故障仿真,对比同步调相机传统模型与精确模型的转子暂态电流特性.最后,建立同步调相机机-网暂态仿真模型,分析系统送端交流母线电压波动时同步调相机精确模型的暂态运行特性.研究表明,考虑励磁绕组与阻尼绕组耦合效应时同步调相机转子暂态电流特性的精度更高.三相短路与BC相间短路故障后3个周期内,同步调相机暂态分析精确模型励磁电流峰值平均值的精度分别提高了27.27％和61.53％.

    同步调相机暂态参数电机模型转子暂态电流特高压直流输电系统有限元

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    一种具有直通电流抑制能力的低电压尖峰Y源逆变器

    马建伟刘鸿鹏魏来张伟...
    72-82页
    查看更多>>摘要：针对传统耦合电感型阻抗源逆变器存在直流链电压尖峰和直通电流过大的问题,提出一种具有直通电流抑制能力的低电压尖峰Y源逆变器.分析了所提拓扑在直通状态和非直通状态下的工作原理,并给出了一个开关周期内的主要波形.采用安秒和伏秒平衡原理,分别推导出关键器件的电压、电流应力.与改进型Y源逆变器对比,当绕组系数相同时,所提拓扑在相同的升压比下具有更小的直通占空比,增大了调制比范围,提高了直流链电压利用率,并能够降低直流链电压尖峰.而且,所提拓扑能够抑制直通电流的增大,相同直流链电压下需要更小的直通时间使其直通状态下的开关管导通损耗更小.最后,搭建240 W实验装置充分验证所提拓扑的先进性.

    Y源逆变器耦合电感直通电流抑制电压尖峰电压电流应力功率损耗分析

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    基于分层等效模型的高速电机交流损耗影响分析

    罗皓刘光伟祁振宁张凤阁...
    83-93,103页
    查看更多>>摘要：为了准确计算槽内随机排布绕组的高频损耗,提出基于分层等效替换的随机分布绕组交流损耗解析模型,推导出单层和双层绕组的交流损耗,并与有限元模型进行对比,分析了不同线径下的交流损耗变化规律.由于交流损耗对导线位置非常敏感,分析了绕组排布方式和绕组连接方式对高频交流损耗的影响规律.结果表明,当频率小于3 kHz时,槽口磁密变化为交流损耗的主要影响因素;当频率大于3 kHz时,集肤效应和临近效应影响更显著.同时端部连接方式采用平移换位和对称换位均能有效降低交流损耗,削弱效果分别为42.6％和53.4％.最后,通过对比不同电流频率下的磁芯线圈实验与模型结果,解析模型和有限元模型的计算误差分别为3.9％和2.7％,验证了模型计算结果的准确性及影响规律分析的正确性.

    高速电机交流损耗分层等效替换随机分布连接方式

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    单相整流器二次纹波抑制的有源功率解耦控制算法

    成庶李卓鑫周瑞睿范子寅...
    94-103页
    查看更多>>摘要：为了解决单相整流器中LC谐振回路频率适应性差的问题,引入有源功率解耦电路代替LC谐振回路抑制母线电压二次纹波,选择直流母线电容分裂拓扑有利于减小支撑电容容值.首先,对有源功率解耦电路的工作模态进行分析,建立了单相整流器和分裂电容有源功率解耦回路数学模型.其次,传统解耦控制算法间接计算解耦参考电压,为提高功率解耦效果,采用二阶广义积分器直接提取电压纹波作为电压参考,并提出一种基于滑模观测器的无电流传感器控制策略,滑模观测器降低了解耦电路成本,提高了抗干扰能力.然后,根据整流器性能指标和功率解耦要求,给出了有源功率解耦回路电感和电容设计依据.最后,对不同拓扑结构的单相整流器进行了稳态和动态实验对比,实验结果证明了控制算法的有效性.

    二次纹波电压有源功率解耦二阶广义积分器滑模观测器解耦参数设计

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