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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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    自平衡策略的电流互感器取能调速风冷装置设计

    何杰伟刘自程黄秋萍刘杉...
    1-8页
    查看更多>>摘要：随着我国电力系统输电量逐年上升,输电网络中的换流变压器阀侧套管等关键设备部件热功率也随之增大,因此有必要设计开发散热风机等设备,实现过热故障多发点的主动散热.设计研发一种电流互感器(CT)取能调速风冷装置,利用CT从输电线路上获取能量为散热风机供能,以解决输电线路现场常规电源无法使用的难题.针对CT的取能能力随着输电线路电流不断变化且不受控的问题,设计一种功率主动自平衡新策略,通过利用负载的控制自由度来适应CT二次侧电流的宽变化范围,从而扩展装置的稳定运行区间,提升电源的取能能力.将装置套装在交流输电母排上进行实验验证,母排电流的有效值在上千安培范围内变化,装置始终稳定且保持 60%以上的功率容量利用率.

    换流变压器阀侧套管电流互感器取能电源调速风冷功率平衡稳定运行区间

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    一种电机直驱操动机构行程曲线规划方法

    王潇吴旭升肖曦
    9-16页
    查看更多>>摘要：电机直驱操动机构过控制电机按照行程曲线运行,直接驱动高压开关实现分合闸动作.针对电机直驱操动机构行程曲线缺乏系统性规划方法,无法与机构运行特性相匹配,规划、验证及优化周期长,可移植性差等问题,结合多项式模型与负载特性模型提出一种电机直驱操动机构行程曲线规划方法.根据运动学和动力学分析,建立电机直驱操动机构负载特性数学模型.利用多项式模型生成行程曲线簇,并结合电机直驱操动机构及高压开关特性建立多目标优化算法,筛选出最佳行程曲线.仿真和实验结果表明,所提方案可以实现电机直驱操动机构及高压开关的稳定、可靠运行,与传统的行程曲线规划方法相比,可以实现10.3%的能耗优化,能够进一步提升控制系统整体功率密度.

    高压开关操动机构电机行程曲线曲线规划多项式模型

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    气隙长度对大气压下环氧树脂阻挡放电的影响研究

    张梦瑶郑全福罗林根盛戈皞...
    17-26页
    查看更多>>摘要：为了研究气隙长度对大气压下介质阻挡放电的影响机制,从而进一步明晰介质阻挡放电的放电机理及特性,基于气体放电流体模型,针对长度3mm以下的环氧树脂阻挡同轴电极气隙,在外施电场恒定的条件下对其放电微观过程进行仿真,从带电粒子微观运动角度研究气隙长度对气隙放电特性的影响.仿真结果表明:在长度小于3mm的气隙中,环氧树脂的阻挡导致电子崩无法发展成为流注,其放电形式为汤森放电;气隙长度对放电过程的影响主要通过改变带电粒子的分布和电场强度来实现;气隙长度对放电发展速度几乎没有影响;当电子崩靠近较短气隙的阳极时,其崩头密度低于较长气隙;随着气隙长度的增加,放电电流峰值增大,上升速度和降落速度增加,脉冲宽度减小.通过对比理论计算与实验结果,证明了仿真方法的合理性.

    介质阻挡放电气隙长度汤森放电电子崩流体模型放电电流

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    双三相永磁同步电动机驱动器全开路故障模式的诊断方法

    汤昊岳李伟力陈睿
    27-37页
    查看更多>>摘要：准确地对驱动器开路故障进行识别与诊断能够有效防止故障进一步恶化所引起的严重事故,也是实施恰当容错控制策略的先决条件.驱动器的开路故障类型包含单个功率开关管故障、多个功率开关管故障以及功率开关管和相的混合故障,提出能够识别上述所有类型全开路故障模式的诊断方法.首先,为了便于模拟多类型的故障场景并提高理论模型的计算精度,构建能够计及诸多非理想因素和电机与驱动器之间相互影响关系的直接耦合分析模型,并通过实验验证了该模型的准确性和有效性.其次,通过矢量空间解耦中的子平面电流和绕组相电流分别提取故障因子和辅助故障因子,提出基于2 种故障因子的诊断方法,并明晰2 种故障因子的阈值范围和使用方法.最后,依托验证后的直接耦合分析模型,对6 种不同类别的开路故障进行识别和诊断,证明所提方法的有效性.

    双三相永磁同步电动机双三相驱动器耦合建模开路故障故障诊断

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    兆瓦级高速永磁电机新型转子冷却结构研究

    蔡蔚牛金花唐跃
    38-47页
    查看更多>>摘要：兆瓦级高速永磁电机转子侧无强迫冷却措施时转子侧温升高、永磁体失磁风险高,基于此问题,提出一种新型的加强筋转子轴向通风结构,该结构能够提高转子侧的壁面对流散热系数、提升转子侧的散热能力、降低电机温度.以一台1 MW、18 000 r/min的高速永磁电机为例,建立该电机的三维全域流固耦合求解模型,基于计算流体力学和有限元法对电机流体场与温度场进行分析,揭示电机在额定工况下的流体与温度分布规律.将新冷却结构与传统冷却结构的散热性能及温升变化进行对比,验证新型冷却结构在提升电机散热性能方面的有效性.最后,分析入口风速对电机最高温度的影响,得到适合该冷却结构的入口风速范围,为外部风压设备的选择提供理论支撑.

    兆瓦级高速永磁电机电机损耗转子通风冷却流体场温度场冷却结构优化

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    基于LC谐振单元的多回路开关电容型均衡电路

    周国华刘姝仪张小兵
    48-59页
    查看更多>>摘要：传统的串并联开关电容型均衡电路在工作过程中会产生影响电路可靠性的冲击电流,为了改善该问题对电路性能的影响,同时提升电路的均衡速度,提出一种基于LC谐振单元的多回路开关电容型均衡电路.电路的LC谐振单元由均衡电容串联电感元件组成,所有开关器件均工作在零电流开关模式下,这将有效降低开关损耗,并有效抑制电路中的冲击电流,从而延长开关器件的使用寿命,提高电路的可靠性.所提出的均衡电路采用两个LC谐振单元作为储能元件组的组间均衡支路,可以同时实现储能元件单体与单体之间以及储能元件组与组之间的均衡,在保证均衡精度的同时,有效地提升电路均衡的速度.详细地分析了电路的特点与工作原理,通过搭建仿真平台,将所提出电路与现有的同类型均衡电路对比,验证了所提出均衡电路对均衡速度的提升作用.搭建了五个串联超级电容的实验平台,实验结果表明,所提出的电路可以提升 55.85%的均衡速度,并且对冲击电流有显著的抑制作用.

    储能元件组开关电容LC谐振单元分组均衡零电流开关冲击电流

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    电磁轨道发射器能量转换过程

    陈少辉王炅成文凭严萍...
    60-72页
    查看更多>>摘要：为提高电磁轨道炮发射效率,探讨电磁轨道发射器的能量转换过程及规律,依据电路和电动力学理论,构建了由动生阻抗、轨道电感、轨道电阻和枢轨接触电阻等组成的发射器非线性数学模型,搭建了耦合结构力、速度、位移等因素的发射器仿真模型,在分析动生阻抗、轨道电感、轨道电阻和枢轨接触电阻特性的基础上,揭示了发射器的脉冲电源激励、脉冲电源和轨道电感共同激励、轨道电感主激励三阶段能量转换规律,得到某次试验发射器能量转换过程和各负载消耗能量占比,其中轨道电阻消耗能量占比 52.73%最高,降低轨道电阻、轨道电阻梯度和摩擦系数等仿真参数后,发射器效率由27.27%提升至60.87%.

    电磁轨道炮发射效率能量转换动生阻抗轨道电阻轨道电感

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    永磁同步电机非线性增益非奇异快速终端滑模控制

    康尔良于浩天韩康玮
    73-81页
    查看更多>>摘要：为了研究传统滑模控制中系统误差在有限时间内无法收敛至0 以及传统滑模控制中系统抖振与收敛速度互不兼容的问题,提出一种非奇异快速终端滑模控制与扰动观测器结合的速度控制器.通过将参数可变的非线性函数作为增益代替固定增益加入滑模控制策略中从而改善系统响应速度同时减小系统的抖振.针对转矩扰动对系统的影响,加入负载转矩扰动观测器并补偿到q轴电流中以进一步提高控制器抗负载扰动能力.根据李雅普诺夫稳定性理论对提出的新型滑模控制器进行稳定性证明,经过仿真和实验证明,电机在启动时响应快、无超调且抖振较小,在突加转矩时转速波动小且恢复时间迅速,证明了改进后的变增益非奇异终端滑模控制与传统非奇异快速终端滑模控制策略相比可以提高动态性能的同时抑制系统抖振、增强系统的鲁棒性.

    永磁同步电机速度控制器非奇异快速终端滑模趋近率扰动补偿

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    基于虚拟电力系统稳定器的低频振荡抑制策略

    王海鑫何海文刘铭崎杨子豪...
    82-90,100页
    查看更多>>摘要：基于虚拟同步发电机(VSG)控制的新能源机组虽可增强电网惯量及频率稳定性,但可能继承与同步机类似的低频振荡问题.针对该问题,首先基于单台VSG并网的线性化模型,构建了适用于VSG的Phillips-Heffron模型,借助阻尼转矩法挖掘了VSG低频振荡的诱发机理.进一步提出一种附加于VSG无功环节的虚拟电力系统稳定器(VPSS),并给出了控制结构及基于相位补偿法的参数设计过程.研究结果表明:VSG发生低频振荡是由于系统受扰后,虚拟功角的振荡信号经过虚拟励磁调节器对VSG机电振荡回路产生了负阻尼转矩.将所提VPSS接入系统可在几乎不影响振荡频率的前提下,实现0.1～3 Hz下VSG低频振荡的有效抑制.

    虚拟同步发电机虚拟电力系统稳定器低频振荡阻尼转矩分析相位补偿法

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    永磁同步电机新型模型预测电流控制

    颜朝斌杨公德杨明发
    91-100页
    查看更多>>摘要：为降低传统多矢量模型预测电流控制(MPCC)算法的计算量和复杂度,并保证良好的控制性能,提出了快速筛选第二电压矢量的新型多矢量MPCC算法.根据电流无差拍控制原则,通过直交轴电流差值定义直交轴电流判定因数,简化了第二电压矢量选择过程,减轻了控制芯片的计算量,并保持了低电流脉动的优势.在新型双矢量MPCC算法基础上,提出了结合直交轴电流判定因数和有效电压矢量表用以直接选择第二电压矢量的新型三矢量MPCC算法.实验结果表明,新型多矢量MPCC算法在保持传统多矢量MPCC算法控制性能的同时,新型双矢量MPCC算法的计算量减少33.96%,新型三矢量MPCC算法的计算量减少48.7%.

    永磁同步电机模型预测电流控制电流判定因数双矢量三矢量计算复杂度

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