期刊,电机与控制学报 2024年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

电机与控制学报

主　　编：戈宝军

出版周期：月刊

国际刊号：1007-449X

电子邮箱：djkz_emc@188.com

电　　话：0451-86396392

邮政编码：150080

地　　址：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

收录年代

基于迭代式粒子群优化的永磁同步电机热网络模型参数辨识研究

孟治金刘宇阳陈俐

1-11页

查看更多>>摘要：针对集总参数热网络模型未知参数多、参数辨识收敛困难的问题,利用永磁同步电机在不同工况下的特性,提出迭代式粒子群优化辨识框架,用实验测量的电机温度场数据,以各节点估计温度与实测温度的均方误差作为目标函数,将并行优化转化为三步串行迭代优化,减少每一步优化变量数,缩小种群规模,避免陷入局部最优.应用于某额定功率70 kW电机,得到一般热阻和热容随温度变化的规律,电机损耗、绕组涡流系数和气隙热阻随转速变化的规律.台架实验表明,在综合驾驶工况下,以槽内绕组、端部绕组、永磁体、定子齿和定子轭的温度估计最大误差和平均误差作为评价指标,与实测结果以及传统的采用固定参数的集总参数模型相比,提出的模型精确度高,工况适应性好.

关键词：

永磁同步电机集总参数热网络温度实时估计温度依赖性参数辨识迭代式粒子群优化

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万方数据
维普

轴径向静态偏心故障下外转子永磁发电机电磁转矩特性分析

何玉灵王世云孙凯蒋梦雅...

12-25页

查看更多>>摘要：对外转子永磁发电机轴径向静态偏心故障下的电磁转矩特性进行了理论解析、仿真计算和实验验证.首先,在考虑齿槽效应影响条件下,引入磁导修正系数ε(θ),推导出轴径向静态偏心前后气隙磁密表达式,并考虑绕组分布情况,构建一种新型的永磁发电机轴径向静态偏心故障下相电流数学模型,在此基础上得到轴径向偏心下电磁转矩解析表达式.其次,通过有限元仿真计算得到外转子永磁发电机轴径向静态偏心下的电磁转矩波动特性.最后,在一台外转子永磁发电机上通过故障模拟实验实例印证了解析分析和仿真计算结果.结果表明:相较于正常情况,径向偏心时,电磁转矩以直流、二倍频、四倍频成分为主,随着偏心程度的加剧,电磁转矩的直流、二倍频、四倍频成分幅值将随着增大;轴向偏心时,电磁转矩谐波成分不变,随着偏心程度的加剧,各谐波成分幅值将随着减小.对外转子永磁发电机气隙偏心故障分析的一个重要补充,对此类问题的现场检测和鉴定具有参考价值.

关键词：

外转子永磁发电机轴径向静态偏心气隙磁密相电流电磁转矩故障诊断

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万方数据
维普

PMSM正切趋近律无位置传感器角度补偿方法研究

徐奇伟蒋东昊王益明张雪锋...

26-34页

查看更多>>摘要：在负载转矩突变的动态过程中,基于PI调节器的角度补偿方法作用时PMSM超螺旋滑模观测器(STSMO)转子电角度估算误差波动剧烈,因此依据角度估算误差的定义,建立了转子电角度补偿算法的数学模型.根据滑模控制和趋近律理论,提出了基于正切趋近律的变步长闭环角度补偿方法,选择角度估算误差的半角正切值作为角度调节步长,并通过前馈解耦得到的角度估算误差正余弦信号计算该步长,实现了对无位置传感器控制系统动态性能和抗扰动能力的改善.根据归一化灵敏度的定义,分析调节步长随角度估算误差变化的灵敏度,提出了基于归一化补偿灵敏度的系统动态性能分析方法,衡量两种补偿算法作用下系统的动态性能.计算和仿真结果表明,正切趋近律补偿方法具有更高的归一化补偿灵敏度,在负载转矩突变等角度估算误差变化剧烈的工况下能够实现更好的补偿效果,抑制估算角度误差的波动.实验结果表明,相比传统的PI补偿方法,正切趋近律补偿方法能够将突加额定转矩动态过程中角度估算误差的波动幅度降低61.9%,动态过程持续时间缩短23%,有效提升了系统的动态性能和抗扰动能力.

关键词：

永磁同步电机无位置传感器控制超螺旋滑模观测器角度估算误差PI补偿方法滑模控制正切趋近律归一化补偿灵敏度

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基于虚拟阻抗优化的VSG暂态功角稳定自适应控制策略

孙久亮蔡蔚郭庆波

35-48页

查看更多>>摘要：在电网短路故障发生的情况下,虚拟同步发电机系统不仅会发生暂态功角失稳,同时还可能会出现过流.为了提升虚拟同步发电机的暂态功角稳定性及故障电流限制性能,首先建立了包含电压和电流控制环、虚拟阻抗及功率控制环结构的虚拟同步发电机系统的总体控制结构,给出了虚拟阻抗功率模型建立的理论依据.对无功功率控制环路恶化暂态功角稳定性,提出了设置电压增量自由控制支路来实现提高暂态功角稳定性的方法.其次,在无功功率控制环路及电压增量自由控制支路的共同作用下,对"不考虑切除故障"和"考虑切除故障"两种不同的运行工况,提出了能够同时满足暂态功角稳定性和故障电流限制的虚拟阻抗优化方法.最后提出了虚拟同步发电机的暂态功角失稳控制和故障电流限制的自适应控制算法,以满足实际运行工况的需求,通过Simu-link仿真模型验证了所提自适应控制策略的有效性和可行性.

关键词：

虚拟同步发电机同步稳定性等面积法则虚拟阻抗故障电流限制李雅普诺夫稳定性

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不平衡电网下双dq坐标变换的M3C微分平坦控制策略

程启明杜婷伟赖宇生

49-60页

查看更多>>摘要：针对目前模块化多电平矩阵变换器(M3C)研究中常用的双αβ 坐标变换解耦不彻底、传统PID控制方法效果差、不平衡工况研究少等问题,在分析拓扑结构和数学模型的基础上,采用双dq坐标变换对电气量进行解耦,建立了M3C的输入输出侧数学模型,分别对电压、电流进行正负序分离,并结合微分平坦理论,推导了输入侧、输出侧的微分平坦控制(DFC),最后模拟了两种不平衡工况下的运行情况.仿真结果表明,与线性PID控制相比,非线性的微分平坦控制提高了内环电流的跟踪速度和精度,更适用于非线性的M3C系统.在电网平衡或电网出现不对称故障时,微分平坦控制下M3C系统的动态稳定性与快速性更好,电能质量更高,电流谐波含量最多可以降低1.42%,能够更有效地抑制负序电流.

关键词：

海上风力发电模块化多电平矩阵变换器不平衡电网双dq坐标变换微分平坦控制PID控制

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基于加速退化试验的漏电信号调理电路性能退化及可靠性研究

牛峰张博恒李贵衡戴逸华...

61-68页

查看更多>>摘要：在电子电路服役过程中,元器件退化会引起电路输出特性变化,降低电子电路的可靠性.漏电信号调理电路作为一种电子电路,其可靠性直接决定了漏电断路器的可靠性.以漏电信号调理电路为研究对象,首先基于灵敏度分析方法确定影响电路性能退化的关键元器件,并对漏电信号调理电路进行了以温度为加速应力、动作电流值为退化特征量的恒定应力加速退化试验;其次根据不同温度应力下的试验数据建立基于Wiener过程的漏电信号调理电路性能退化模型,并利用极大似然估计法求取退化模型的未知参数,进而得出寿命预测的概率密度函数和可靠度函数;最后利用阿伦尼斯(Arrhenius)方程外推出正常应力下漏电信号调理电路的预测寿命.相关结论可为不同电子电路的寿命预测及可靠度分析提供支撑.

关键词：

加速退化试验性能退化退化建模寿命预测Wiener过程电子电路

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温度影响下的开槽盘式磁力耦合器调速特性

杨超君戚玉堂丁逸飞张意雯...

69-77,86页

查看更多>>摘要：针对温度影响下盘式磁力耦合器调速问题,以一台6 对极16 槽的开槽盘式磁力耦合器为研究对象,基于矢量磁位法,结合修正三维端部效应的卡特系数并考虑温度对永磁体剩磁的影响,依据磁力耦合器轴向介质不同与导体盘轭铁和铜导体交替排列的结构,推导出其整体的电磁转矩公式.再分别建立恒转矩负载、二次方率负载和恒功率负载工况下的调速关系解析模型.通过有限元模拟分析,确定了不同温度、不同气隙下的开槽盘式磁力耦合器在3 种不同负载工况下的调速范围与调速特性.最后,搭建试验平台进行调速性能试验,将不同负载工况下磁力耦合器电磁转矩与输出转速的理论、仿真、实验值三者进行对比,结果表明理论模型有较高的准确性,为开槽型磁力耦合器在调速系统中的智能调控提供了理论依据.

关键词：

盘式磁力耦合器开槽型矢量磁位温升影响电磁转矩调速性能

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永磁直线同步电机改进预测电流控制

赵希梅杨名冬金鸿雁

78-86页

查看更多>>摘要：永磁直线同步电机(PMLSM)预测电流控制(PCC)时存在易受参数变化和延迟以及负载扰动影响,为此提出基于二阶超螺旋滑模观测器(STSMO)的改进型PCC.首先,建立包含不确定性的PMLSM动态数学模型.然后,为了补偿参数变化以及延迟的影响,采用二阶STSMO估计下一周期的电流和参数变化造成的扰动电压,估计值用以计算下一周期的给定电压,以提高电流跟踪精确度,通过李雅普诺夫函数证明观测器的稳定性.同时,采用基于改进指数趋近律的自适应滑模控制器(ASMC)对速度进行跟踪,将状态变量和滑模面加入到指数趋近律中,不仅削弱了电流抖振,且进一步提升了系统的鲁棒性.半实物仿真实验结果表明,与传统PCC相比,提出方法能有效地抑制不确定性对系统影响,使系统具有更好的跟踪性能和鲁棒性.

关键词：

永磁直线同步电机预测电流控制超螺旋滑模观测器自适应滑模控制鲁棒性

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永磁同步电机模糊滑模无位置传感器控制

禹聪康尔良

87-94页

查看更多>>摘要：针对滑模量在滑模面切换以及速度非线性变化而致使的系统抖振问题,提出一种超旋转滑模模糊观测器.滑模观测器(SMO)存在的高频抖振会对电机控制系统产生很大的影响,导致电机产生转速波动和稳态误差.为了削弱SMO的抖振问题,首先对滑模动态变量的趋近速度动态变化导致的抖振问题,通过引入模糊逻辑理论使得系统状态量趋动速度智能化,设置模糊规则以达到智能动态化速度,以系统动态变量趋向切换面的距离与状态量动态趋向速度为规则因子,动态智能化趋向速度;其次对系统变换函数导致的系统抖振,进一步采用连续函数F(s)代替不连续的sgn(s)符号函数.该方案有效削弱了系统的抖振问题,相较于SMO控制提高了系统的稳定性.

关键词：

永磁同步电机无位置传感器控制滑模观测器模糊控制高频抖振滑模控制

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高压断路器操动机构驱动电机及其控制技术研究

王奕飞林莘徐建源厉伟...

95-104页

查看更多>>摘要：高压断路器操动机构用电机驱动提高了断路器运行的可靠性与可控性,因此设计了一套适用于126 kV真空断路器的电机操动机构.基于操动机构动力学分析结果确定驱动电机转矩、转速要求,提出一种有限转角永磁无刷电机设计方案,研制样机进行联机试验完成动作要求检验.在此基础上,设计分段转矩控制策略,结合驱动电机输出转矩需求将操动机构的运动过程分为 4 个阶段,从降低触头碰撞、避免预击穿现象发生、提高断路器工作可靠性角度对各阶段电机输出转矩进行动态调节.结果表明:所研制的驱动电机配合分段转矩控制策略,在保证灭弧室对操动机构动作时间、动作速度要求的前提下,实现了操动机构的运动过程优化和工作可靠性提高,促进了断路器智能化操作进程.

关键词：

高压断路器操动机构驱动电机分段转矩控制智能化操作试验验证

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