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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。
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    隧道电缆系统电气稳态特性及降损措施

    王恩哲陈向荣朱汉山阴凯...
    1-12页
    查看更多>>摘要：为了分析隧道内电缆系统在特殊环境下的稳态特性及降损措施,构建了包含回流电缆阻抗和导纳元素的隧道电缆系统单位长度下的串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵.通过Laurent级数展开建立微元段隧道电缆系统节点导纳矩阵,基于级联算法并考虑到长距离电缆系统接地节点的存在得到电缆系统金属护套环流及感应电压分布.在隧道电缆系统交叉互联节点处引入串联阻抗,通过阻抗幅值和相角的配合降低功率损耗.研究结果表明,输电电缆系统交叉互联段护套电压最大可达128.13 V,护套环流最大可达35.63 A,并验证了矩阵解析算法的准确性和有效性.通过阻抗幅值与相角的配合可有效降低功率损耗,当交叉互联系统串联阻抗小于2Ω时,其相角选择60°为最优;当选用的串联阻抗大于2Ω时,其相角选择90°为最优,为隧道电缆系统降损措施提供了计算参考和工程应用依据.

    隧道电缆系统Laurent级数展开节点导纳矩阵感应电压护套环流降损措施

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    一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器

    李劲晖贲洪奇朱俊函宁继超...
    13-23页
    查看更多>>摘要：针对车载 DC-DC 变换器输入电压变化范围大的问题,提出一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器.该变换器包括飞跨电容(FC)型三电平Buck电路和LLC谐振电路两部分,FC三电平Buck电路输出端口与LLC谐振电路输入端口串联,通过控制FC三电平Buck电路占空比实现输出电压调节以适应宽输入电压范围,同时三电平结构降低了开关管电压应力、减小了损耗;LLC谐振电路传输负载所需全部功率,采用定频开环控制以获得高效率和稳定增益,同时实现了电气隔离.详细分析了组合式变换器的拓扑结构、直流增益以及工作效率,并与相同电路构成的级联式变换器进行了效率特性对比,根据组合式变换器的拓扑结构和工作特性,提出一种解耦控制策略,实现输出电压稳定和飞跨电容电压平衡,最后搭建了一个200～400 V输入、12 V/20 A输出的实验电路进行验证,实验结果表明所提组合式变换器的正确性和可行性.

    组合式变换器飞跨电容型三电平BuckLLC宽输入电压范围高效率解耦控制

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    SOGI级联SFNF的高频注入无传感器电机控制方法

    李东昇袁杰王坤东
    24-32页
    查看更多>>摘要：针对传统脉振高频电压注入法同时应用带通滤波器和低通滤波器导致相位偏移和位置估计误差大的问题,提出一种级联二阶广义积分器(SOGI)和单频陷波器(SFNF)的改进方法,实现位置误差信号的精确和实时提取.研究了脉振高频电压注入法位置观测闭环传递函数的幅频特性,利用SOGI的选频特性提取高频交轴响应电流,并利用SFNF的陷波特性滤除注入信号二次谐波,替代了传统误差信号提取环节中的带通滤波器和低通滤波器,参数整定简便,具备兼顾滤波精度和带宽的优势.搭建实验平台对传统误差信号提取策略和所提SOGI级联SFNF策略进行对比,实验结果表明,本文所提改进方法的响应速度和位置估计精度相比传统方法均有提高:在转速突变过程中转速估计误差降低5.9 r/min,转子位置误差降低 0.11 rad;在突加负载时,转速估计误差降低3 r/min,转子位置误差降低0.08 rad,响应调节时间缩短42%,有效提高了位置观测精度和系统的动态响应性能.

    高频注入法无刷直流电机无传感器控制矢量控制二阶广义积分器陷波器

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    非隔离单相半桥UPQC直流纹波分析及其影响抑制

    唐岑向诗彪孟令辉朱唯伟...
    33-42页
    查看更多>>摘要：非隔离单相半桥统一电能质量调节器(UPQC)两侧变换器的脉动功率差将在直流电容及分电容上产生复杂的多倍频电压纹波,各次电压纹波会对串联侧变换器的补偿电压有不同的影响,降低串联侧变换器的补偿效果.为了抑制直流电压纹波影响,利用等效电容电流模型计算直流电容电压表达式,分析直流纹波及非线性负载对补偿电压的影响路径,并仿真验证其正确性.针对分电容电压纹波和非线性负载对电压补偿效果的影响,提出一种抑制多倍频纹波影响的补偿电压特定次谐波控制策略.最后,基于SiC器件建立了非隔离单相半桥UPQC实验平台进行实验验证,实验结果表明在非线性工况下,所提控制策略将补偿电压THD从 12.2%降低至 2.4%,相比于传统控制可以减少约70%的直流电容需求.

    电能质量统一电能质量调节器分电容电压纹波纹波影响抑制补偿电压特定次谐波控制

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    一种适用于复杂电网下的高精度锁相环

    黄海宏刘远朋王海欣
    43-55页
    查看更多>>摘要：针对现有并网逆变器在电网电压谐波复杂的情况下难以精确锁定电压频率和相位的问题,结合传统锁相环结构与自适应算法的理论提出一种高精度的锁相方法.依据对传统锁相环在复杂电网下的弊端分析,确定了锁相环采用传统低通滤波器、带通滤波器时的滤波效果与延时的矛盾关系.根据最小均方算法的高自适应特性与快速跟踪特点,结合锁相环中坐标变换公式,确定算法的输入输出以及权重矩阵,构建基于派克变换的最小均方算法矩阵模型.通过将所需的电压正序分量设置为不断更新的权重矩阵来进行高精度的滤波,同时通过引入均方瞬时误差和自相关估计均值来进行变步长控制,提高滤波更新速度,以适用于复杂程度不确定的电网电压进行自适应滤波锁相.对仿真和样机实验的结果表明:采用基于派克变换的最小均方算法的改进型双二阶广义积分锁相方法,可以在不降低动态响应速度的前提下,提高锁相环的滤波效果,进而提高并网逆变器在电网畸变严重场景下锁定电压频率和相位的跟踪精度.

    锁相环自适应滤波双二阶广义积分最小均方算法变步长

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    一种模型预测控制PMSM系统共模电压抑制策略

    郭玉敬张峻槐王帅金平...
    56-65页
    查看更多>>摘要：PWM共模电压干扰直接威胁逆变器驱动的电机系统安全和稳定性,针对模型预测控制的永磁同步电机系统提出了一种共模电压抑制策略,可分别采用电流扇区判定及开关函数直接控制两种方法,对死区开关管进行控制,通过改变电流续流路径,抑制共模电压幅值.建立系统的仿真模型,对抑制策略下的共模电压进行了仿真分析,并搭建了实验平台进行测量.仿真和实验数据表明,基于两种控制方法的抑制策略均可有效抑制系统共模电压,并减小单位时间内的开关次数及电流谐波含量,其中采用开关函数直接控制法的抑制效果更为显著,在不同转速下均能实现将CMV幅值抑制在Udc/6,且开关次数与传统方法相比下降约5%.

    永磁同步电机逆变器PWM共模电压抑制模型预测控制死区开关管控制

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    基于IMPMMS并网的新能源电压稳定性分析

    郑军铭冯丽蔡志远张炳义...
    66-74页
    查看更多>>摘要：新能源并网比例过高导致新能源电网电压稳定性低和机组脱网风险,永磁发电机组(IM-PMMS)对系统具有电压补偿能力,能满足新能源电网无功需求.本文根据永磁发电机组的结构和工作原理,分析了永磁发电机组的电压补偿机理,推导影响无功调节能力的参数.结合新能源通过永磁发电机组并网的状态方程,建立电力系统仿真模型,对比不同程度电压跌落下永磁发电机组与传统机组的电压补偿能力及电压隔离作用,最后研制一台缩比样机.仿真和试验结果表明:网侧电压跌落幅度越大,永磁发电机组电压补偿能力越强,且永磁发电机组机械隔离可以隔离故障对新能源机组的影响,有效防止新能源脱网风险的发生,提高新能源发电系统的电压稳定性.

    高比例新能源永磁发电机组无功补偿能力电压隔离电压稳定性

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    电动汽车用永磁同步电机失磁机理与选区渗重稀土研究

    谢颖孙存峻蔡蔚任少卿...
    75-83页
    查看更多>>摘要：由于电动汽车用永磁同步电机(PMSM)具有高功率密度的设计要求,使得磁钢更易受到电磁以及高温影响致使出现不可逆失磁,为此常在磁钢制备时加入大量镝、铽等贵重稀土元素,但该方法使得磁钢材料价格激增.本文以一台"三角"型内置式永磁同步电机为研究对象,分别研究了温度、电枢电流大小以及弱磁角这三个因素对电机磁钢的失磁特性影响,进而确定磁钢的易失磁位置及失磁扩散规律.在此基础上,通过将电机磁钢材料的牌号更改为较低的牌号,并提出合理的选区渗重稀土设计方案,实现了在不损失电机性能的情况下,减少重稀土元素用量的目的.最后,提出一种适用于计算选区渗重稀土设计方案中最大内禀矫顽力提升倍数的方法,可为电动汽车用永磁同步电机磁钢减重稀土研发设计提供参考.

    内置式永磁同步电机失磁故障电磁转矩反电动势选区渗重稀土内禀矫顽力

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    表贴式轴向磁通电机梯形削极分段结构研究

    武岳张志锋张冉
    84-95页
    查看更多>>摘要：采用多极少槽结构和分数槽集中绕组可有效提高轴向磁通永磁(AFPM)电机的转矩密度,但磁动势谐波含量较大、频率较高,会引起永磁体涡流损耗增大和温度升高.通过优化表贴式轴向磁通永磁电机的永磁体结构可有效降低永磁体涡流损耗并抑制转矩波动,因此提出梯形削极分段结构.首先,基于精确子域法分别建立不同永磁体结构的解析模型.其次,通过解析模型和三维有限元模型对不同永磁体结构的气隙磁密、输出转矩和涡流损耗进行分析对比.然后,通过研究永磁体分段对永磁体涡流损耗的影响,确定梯形削极分段结构的参数.最后,制造一台样机并进行实验,实验结果证明,梯形削极分段结构可有效降低永磁体涡流损耗并且改善轴向磁通永磁电机输出性能.

    轴向磁通永磁电机梯形削极分段结构永磁体结构永磁体涡流损耗转矩密度精确子域法

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    氦气风机驱动电机转子径向通风结构研究

    陶大军孟卓然徐金燕戈宝军...
    96-109页
    查看更多>>摘要：氦气风机驱动电机是高温气冷堆一回路唯一能动设备,其安全性直接影响到高温气冷堆的安全稳定运行.针对高温高压环境及氦气传热工质对驱动电机风路结构设计及相关参数影响引发的新问题,通过建立双侧转子铁心三维风路结构流固耦合传热模型,计算分析了高温高压环境下传热工质氦气在转子径向风沟内的流动特性,研究了转子分别在动态和静态情况下,通风结构内流体流动规律及转子铁心和导条的温升变化规律.同时,对不同种类传热工质的对应规律进行了对比研究,搭建了模拟实验测试装置,实测数据与数值计算结果吻合较好,验证了计算分析结果的合理性和正确性,为氦气风机驱动电机转子风路结构优化、冷却性能的有效提升提供一定的理论参考.

    高温气冷堆氦气风机驱动电机通风结构传热特性流固耦合

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