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磁极优化降低表贴式永磁电机电磁振动噪声 预览
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作者 厚佳 徐余法 +1 位作者 李全峰 《微特电机》 2019年第8期13-18,共6页
磁极偏心距和极弧系数是表贴式永磁电机的重要设计参数,对电机电磁振动和噪声有重要影响,而现有研究主要停留在上述参数对径向电磁力波的影响,并未进一步研究如何通过上述参数削弱电机电磁振动和噪声。建立径向气隙磁密关于极弧系数和... 磁极偏心距和极弧系数是表贴式永磁电机的重要设计参数,对电机电磁振动和噪声有重要影响,而现有研究主要停留在上述参数对径向电磁力波的影响,并未进一步研究如何通过上述参数削弱电机电磁振动和噪声。建立径向气隙磁密关于极弧系数和磁极偏心距的解析模型,推导出径向电磁力波解析表达式。编写电机电磁振动噪声计算程序,以一台4.2kW表贴式永磁电机为例,计算出不同极弧系数及磁极偏心距下电机电磁振动噪声值。结果表明,随着磁极偏心距增大,电机振动噪声有减小的趋势,当极弧系数为0.9左右时,电机电磁振动噪声降到最小值。有限元仿真验证了该结论的正确性。 展开更多
关键词 表贴式永磁电机 磁极偏心距 极弧系数 电磁振动噪声 有限元仿真
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铁心应力对永磁电机性能的影响 预览
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作者 曹海东 石文敏 +1 位作者 张琪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期88-96,共9页
针对应力引起电工钢电磁特性和电机性能参数变化的问题,依据铁磁学理论,研究电工钢应力—磁性能的变化规律与产生机理。建立电工钢法平面应力—磁性能测试平台,并通过实验测试研究,提出计及应力影响因素的铁耗计算模型。研究永磁电机转... 针对应力引起电工钢电磁特性和电机性能参数变化的问题,依据铁磁学理论,研究电工钢应力—磁性能的变化规律与产生机理。建立电工钢法平面应力—磁性能测试平台,并通过实验测试研究,提出计及应力影响因素的铁耗计算模型。研究永磁电机转子离心与定子过盈装配应力的解析方程,并给出考虑定转子铁心应力—磁性能的永磁电机仿真计算方法。以一台车用内置式永磁同步电机(IPMSM)为算例,仿真比较电机在考虑和不考虑定转子铁心应力影响时的转矩、损耗、d-q轴电感等性能变化。通过样机试验与结果对比,验证该方法的有效性与准确性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 电工钢 铁心应力 离心力 过盈量
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计及高次谐波影响的高密度永磁同步电机铁耗计算 预览
3
作者 揭丁爽 +1 位作者 陈克慧 张琪 《电机与控制应用》 2019年第4期71-76,共6页
在经典Bertotti三项式常系数铁耗计算模型的基础上,基于谐波分析原理,引入涡流损耗、磁滞损耗和附加损耗补偿系数,提出了一种计及高次谐波影响的高密度永磁同步电机(PMSM)铁耗计算模型。该模型中的补偿系数均随磁密幅值、频率和畸变率变... 在经典Bertotti三项式常系数铁耗计算模型的基础上,基于谐波分析原理,引入涡流损耗、磁滞损耗和附加损耗补偿系数,提出了一种计及高次谐波影响的高密度永磁同步电机(PMSM)铁耗计算模型。该模型中的补偿系数均随磁密幅值、频率和畸变率变化,能较好地反映基波及谐波磁场对铁耗的影响。为了验证该模型的有效性及准确性,以48槽/8极内转子和36槽/48极外转子两台PMSM为研究对象,将模型的计算值、有限元仿真结果和试验数据进行对比分析。结果表明,铁耗计算模型有较高的精度,特别适用于磁密幅值与频率变化范围大的场合。 展开更多
关键词 永磁同步电机 铁耗 补偿系数 高次谐波
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永磁同步电机驱动系统逆变器故障诊断研究
4
作者 彭伟发 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1965-1971,共7页
采用混杂系统理论的分析方法,建立更精确的电机驱动系统开关函数模型--混合逻辑动态模型。并由此提出一种基于电流残差的永磁同步电机驱动系统逆变器开路故障诊断方法。该方法利用主控制器的变量,无需额外的传感器,构造的观测器直接引... 采用混杂系统理论的分析方法,建立更精确的电机驱动系统开关函数模型--混合逻辑动态模型。并由此提出一种基于电流残差的永磁同步电机驱动系统逆变器开路故障诊断方法。该方法利用主控制器的变量,无需额外的传感器,构造的观测器直接引入真实检测电流,避免观测误差以及时间延迟,而且逆变器发生开路故障时残差与时间成正比,时间越长,残差量就越大,且极易检测,可靠性高。这种方法摆脱了负载和主控制器的影响,具有很强的鲁棒性。反应迅速,能在故障发生的1/4周期之内完成诊断与定位。通过Matlab/Simulink仿真研究验证所提故障诊断方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 故障诊断 混杂系统 逆变器 混合逻辑动态模型 电流残差
“电机与拖动基础”Matlab仿真实验教学研究 预览
5
作者 仇志坚 +1 位作者 代颖 王爽 《电气电子教学学报》 2019年第1期134-137,共4页
本文针对“电机与拖动基础”课程教学过程中绕线式异步电机机械特性复杂,多种调速方法直观上难以理解的特点,通过运用Matlab仿真软件搭建了绕线式异步电机降压、串电阻、弱磁调速系统模型,并通过编程绘制了绕线式异步电机人为机械特性... 本文针对“电机与拖动基础”课程教学过程中绕线式异步电机机械特性复杂,多种调速方法直观上难以理解的特点,通过运用Matlab仿真软件搭建了绕线式异步电机降压、串电阻、弱磁调速系统模型,并通过编程绘制了绕线式异步电机人为机械特性曲线。教学实践表明,应用Matlab仿真软件极大的促进了学生的学习兴趣和动手能力,加强了学生对异步电机原理及其运行方式的理解,提高了教学质量与效果。 展开更多
关键词 电机与拖动 MATLAB 仿真
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旁路分流式永磁体技术研究 预览
6
作者 应红亮 许冬 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期105-112,共8页
提出可提升永磁体抗去磁能力的旁路分流式永磁体技术。该技术基于内嵌式永磁电机中永磁体边角比中心区域去磁风险更高的特点,利用永磁体表面局部镍镀层作为永磁体导磁旁路,分流其退磁磁场,由此抑制永磁体边角处工作点的下降,提升了永磁... 提出可提升永磁体抗去磁能力的旁路分流式永磁体技术。该技术基于内嵌式永磁电机中永磁体边角比中心区域去磁风险更高的特点,利用永磁体表面局部镍镀层作为永磁体导磁旁路,分流其退磁磁场,由此抑制永磁体边角处工作点的下降,提升了永磁体抗退磁能力。通过抗退磁机理分析及应用实例的有限元计算结果分析并验证了旁路分流式永磁体抗退磁的可能性及有效性。应用田口法对某款电机永磁体的厚度、镀层厚度、镀层宽度进行比较分析,得出这些关键参数对转矩、转矩脉动、永磁体退磁工作点等性能指标的影响及最优组合;最后基于全面的有限元计算分析,进一步验证并完善了之前的分析结论及旁路分流式永磁体的参数设计规律。 展开更多
关键词 抗退磁 永磁体 内嵌式永磁电机 田口法 优化设计
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不等极弧结构永磁同步电机噪声和转矩特性 预览
7
作者 李全峰 厚佳 《浙江大学学报:工学版》 CSCD 北大核心 2018年第11期2210-2217,共8页
对转子采用表贴式不等极弧结构的车用永磁同步电动机的转矩和噪声特性进行综合分析.通过试验测得其在有风扇和无风扇负载运行时的噪声频谱,诊断噪声源的主要频率成分.根据离散傅里叶分解理论,推导出单极极弧系数不等和相等2种结构下转... 对转子采用表贴式不等极弧结构的车用永磁同步电动机的转矩和噪声特性进行综合分析.通过试验测得其在有风扇和无风扇负载运行时的噪声频谱,诊断噪声源的主要频率成分.根据离散傅里叶分解理论,推导出单极极弧系数不等和相等2种结构下转子磁动势的谐波分布,得到单极极弧系数不等结构电机主要电磁力波的幅值和频率.结果表明,单极极弧系数不等结构虽然有效地降低了齿槽转矩幅值,但同时引入了更多的转子磁动势谐波分量;当转子结构对称时,转子永磁体磁场只存在奇数次谐波,而当转子结构不对称时,不但会产生偶数次谐波分量,还可能会出现分数次谐波分量,使径向电磁力波幅值增大,从而导致电机振动噪声特性变差.通过有限元计算证实了理论推导的正确性,并总结了原方案电机电磁噪声较大的原因. 展开更多
关键词 永磁同步电动机(PMSM) 电磁噪声 齿槽转矩 不等极弧 离散傅里叶分析
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单磁极加长降低表贴式永磁电机齿槽转矩 预览
8
作者 厚佳 李全峰 +1 位作者 徐余法 《电机与控制应用》 2018年第12期55-59,92共6页
针对表贴式永磁电机存在的齿槽转矩问题,提出运用单磁极加长的方法来降低电机齿槽转矩。运用解析法推导出电机单磁极加长后齿槽转矩解析表达式,通过傅里叶分析,得到对电机齿槽转矩具有重要影响的变量Br(vz)。引入磁极加长系数η,研究如... 针对表贴式永磁电机存在的齿槽转矩问题,提出运用单磁极加长的方法来降低电机齿槽转矩。运用解析法推导出电机单磁极加长后齿槽转矩解析表达式,通过傅里叶分析,得到对电机齿槽转矩具有重要影响的变量Br(vz)。引入磁极加长系数η,研究如何选取η的数值削弱齿槽转矩。通过有限元仿真验证了所提方法的有效性。结果表明:通过合理选取磁极加长系数,将与齿槽转矩关键谐波分量有关的Br(vz)削减为零可有效降低电机齿槽转矩。 展开更多
关键词 表贴式永磁电机 单磁极加长 齿槽转矩 傅里叶分析 有限元仿真
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基于格林函数的永磁同步电机瞬态温度计算方法 预览
9
作者 彭润泽 张琪 +2 位作者 刘朋鹏 郭建文 《微特电机》 2018年第4期22-25,32共5页
提出了一种基于格林函数的水冷式永磁同步电机瞬态温度场半解析计算的方法。它利用有限元法求解热传导方程局部某一点或者部件的响应函数,然后通过解析公式求得它们的瞬态温升。该方法兼备了有限元仿真的准确性和解析法的快速性。还考... 提出了一种基于格林函数的水冷式永磁同步电机瞬态温度场半解析计算的方法。它利用有限元法求解热传导方程局部某一点或者部件的响应函数,然后通过解析公式求得它们的瞬态温升。该方法兼备了有限元仿真的准确性和解析法的快速性。还考虑了电机不同工况对响应函数的影响。以一台48槽8极的水冷式永磁同步电机为例,分别将格林函数法计算结果与有限元仿真结果、试验数据进行比较,吻合度较好,从而验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 瞬态温度 格林函数 有限元法
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逆变器供电永磁同步电机铁耗和永磁体损耗分析 预览 被引量:1
10
作者 何彪 张琪 +1 位作者 陈世军 《微特电机》 2018年第5期35-38,共4页
为了模拟逆变器供电变频调速永磁同步电机铁耗和永磁体损耗的精确计算,采用非线性电感参数电机模型与矢量控制技术构建电机系统性能仿真平台,开展基于SVPWM矢量控制的高密度永磁同步电机损耗相关技术研究。以48槽8极高密度永磁同步电机... 为了模拟逆变器供电变频调速永磁同步电机铁耗和永磁体损耗的精确计算,采用非线性电感参数电机模型与矢量控制技术构建电机系统性能仿真平台,开展基于SVPWM矢量控制的高密度永磁同步电机损耗相关技术研究。以48槽8极高密度永磁同步电机为例,研究逆变器供电变频调速永磁同步电机电流时间谐波对铁耗和永磁体损耗的影响,仿真分析逆变器参数与定子电流畸变率之间的关系。仿真分析表明,电流时间谐波是产生永磁体涡流损耗的主要因素;电流时间谐波对铁心涡流损耗影响大,对铁心磁滞损耗影响小;在一定的范围内,当载波比和调制比增大时,电流畸变率减小,铁耗和永磁体涡流损耗也随之减小。与正弦波供电方式相比,用逆变器供电仿真计算得到的铁耗和永磁体损耗值更接近样机实验数据,进一步验证了仿真分析方法的准确性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 SVPWM 非线性电感参数 电流时间谐波 损耗
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计及多因素影响的永磁电机空载气隙磁密解析计算法 预览
11
作者 王建飞 张琪 《电机与控制应用》 2018年第8期50-55,共6页
为准确而快速地计算与评估电机的性能,以I型转子结构永磁电机为例,提出了一种计及多因素影响的空载气隙磁密的解析计算法,并用有限元进行了仿真验证。分析了永磁体尺寸、隔磁桥高度和极弧系数等参数对气隙磁密的影响规律,为优化电机方... 为准确而快速地计算与评估电机的性能,以I型转子结构永磁电机为例,提出了一种计及多因素影响的空载气隙磁密的解析计算法,并用有限元进行了仿真验证。分析了永磁体尺寸、隔磁桥高度和极弧系数等参数对气隙磁密的影响规律,为优化电机方案提供了思路。 展开更多
关键词 永磁电机 多因素 气隙磁密 有限元
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永磁同步电机永磁体分块对涡流损耗的影响分析 预览 被引量:1
12
作者 刘朋鹏 张琪 +2 位作者 何彪 陈世军 《电机与控制应用》 2018年第6期56-61,共6页
逆变器供电的永磁同步电机(PMSM)中电子器件的高频开关会产生高频的电流时间谐波,进而引起永磁体涡流损耗的显著增加。给出了一种考虑电流时间谐波的永磁体涡流损耗计算的解析式,详细分析了永磁体尺寸和透入深度与涡流损耗之间的关系... 逆变器供电的永磁同步电机(PMSM)中电子器件的高频开关会产生高频的电流时间谐波,进而引起永磁体涡流损耗的显著增加。给出了一种考虑电流时间谐波的永磁体涡流损耗计算的解析式,详细分析了永磁体尺寸和透入深度与涡流损耗之间的关系,并通过一个理想的3D模型进行验证。以1台逆变器供电的48槽8极PMSM为例进行涡流损耗仿真计算,结果表明:永磁体合理的分块数可以有效减少涡流损耗。 展开更多
关键词 电流时间谐波 涡流损耗 永磁体分块 集肤效应 解析法
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高密度永磁同步电机的变参数等效磁网络分析 预览
13
作者 陈克慧 张琪 《电机与控制应用》 2018年第5期67-71,91共6页
针对双"I"型转子结构的内置式高密度永磁同步电机(PMSM),基于MATLAB/Simulink平台提出了一种变参数等效磁网络法,充分考虑转子漏磁,且通过变参数环节,自动调节各部分磁导率,计算铁心饱和,提高了变参数等效磁网路法的计算准确性。利... 针对双"I"型转子结构的内置式高密度永磁同步电机(PMSM),基于MATLAB/Simulink平台提出了一种变参数等效磁网络法,充分考虑转子漏磁,且通过变参数环节,自动调节各部分磁导率,计算铁心饱和,提高了变参数等效磁网路法的计算准确性。利用该磁网络,分析了转子尺寸参数对电机空载电磁性能以及气隙磁密波形的影响,为高密度PMSM初步设计提供了一种有效快速的分析手段。 展开更多
关键词 变参数 等效磁网络 永磁同步电机 电机设计
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基于扰动观测器的伺服系统扰动抑制研究 预览 被引量:4
14
作者 季画 王爽 +1 位作者 石坚 《微特电机》 北大核心 2017年第4期57-61,64共6页
扰动观测器能够实时、准确地观测负荷扰动的变化,并将干扰量等效成相应的电流形成前馈补偿,有效地降低负载扰动对伺服系统的影响。然而,较大的观测噪声使其扰动抑制功能严重受限。当系统存在观测噪声情况下如何提高扰动观测器的扰动抑... 扰动观测器能够实时、准确地观测负荷扰动的变化,并将干扰量等效成相应的电流形成前馈补偿,有效地降低负载扰动对伺服系统的影响。然而,较大的观测噪声使其扰动抑制功能严重受限。当系统存在观测噪声情况下如何提高扰动观测器的扰动抑制功能,提出一种新型基于Kalman滤波的扰动观测器设计方案,最大限度地减小负载扰动和观测噪声等因素给伺服系统带来的影响。实验从Kalman滤波器转速估计的准确性、负载转矩观测的实时性和采用所提出方案的伺服系统整体性能3个方面进行了详细的分析和对比验证,实验结果证明所提出方案比已有方案所产生的效果有所改善,有效地提高了系统的控制精度和扰动抑制性能。 展开更多
关键词 扰动观测器 卡尔曼滤波器 转速估计 伺服系统 扰动抑制
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可模拟绕组内部故障的双馈风力发电半实物实时仿真平台 预览
15
作者 魏书荣 王健 +2 位作者 张路 高瑾 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第5期102-107,共6页
双馈风力发电机(DFIG)系统控制复杂,离线仿真与传统全实物的故障试验存在一定局限性。在控制功能强大的MATLAB/Simulink环境下构建基于d SPACE1007系统的双馈风力发电系统半实物实时仿真平台,解决可模拟绕组内部故障的实物电机、d SP... 双馈风力发电机(DFIG)系统控制复杂,离线仿真与传统全实物的故障试验存在一定局限性。在控制功能强大的MATLAB/Simulink环境下构建基于d SPACE1007系统的双馈风力发电系统半实物实时仿真平台,解决可模拟绕组内部故障的实物电机、d SPACE与Simulink软件三方联调时的数据接口与控制问题。试验结果表明,该平台在DFIG定、转子匝间短路故障工况下,通过Control Desk界面可灵活改变控制参数及算法,实现电机绕组内部故障状态下的容错运行,为DFIG故障检测和容错控制研究提供硬件平台。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 绕组内部故障 半实物实时仿真
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车用液冷机壳电机定子绕组热性能直接设计法 预览
16
作者 应红亮 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第6期67-73,共7页
电动汽车驱动电机极力追求高密度轻量小型化,不断推进电机的冷却散热与热传导技术的进步与发展。为此,开展车用驱动电机的电-磁-热一体化设计方法研究,通过构建一种工程化定子热路模型提出了定子绕组热性能直接设计法及其关键热参数,并... 电动汽车驱动电机极力追求高密度轻量小型化,不断推进电机的冷却散热与热传导技术的进步与发展。为此,开展车用驱动电机的电-磁-热一体化设计方法研究,通过构建一种工程化定子热路模型提出了定子绕组热性能直接设计法及其关键热参数,并直接融入电磁设计中,强化热性能设计的同时也弥补了传统电磁设计热负荷AJ值评估热性能的缺陷。通过快速评估电机的热传导能力和绕组温升,可评估比较不同设计方案的热性能,得到电-磁-热一体化设计的最佳解决方案,从而提升电机持续运行的输出转矩。采用定子绕组热性能直接设计法,改进设计了一台液冷机壳车用永磁同步驱动电机样机,显著降低了定子绕组温升。样机温升试验验证了定子绕组热性能直接设计法及其关键热参数评估热性能的有效性。 展开更多
关键词 定子绕组热性能 直接设计法 热参数 液冷机壳电机
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电动汽车用永磁同步电机定子结构固有频率分析 被引量:10
17
作者 李晓华 张琪 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期2383-2390,共8页
现代电动汽车驱动电机追求高密度低噪声和宽广的速度运行范围,模态频率的准确预测直接影响电磁振动噪声的预测和抑制。该文基于一台48槽8极车用永磁同步电机,研究分析定子绕组结构、绕组浸漆和绕组端部对电机定子结构固有频率的影响。首... 现代电动汽车驱动电机追求高密度低噪声和宽广的速度运行范围,模态频率的准确预测直接影响电磁振动噪声的预测和抑制。该文基于一台48槽8极车用永磁同步电机,研究分析定子绕组结构、绕组浸漆和绕组端部对电机定子结构固有频率的影响。首先,应用解析法估算定子结构的固有频率,将定子铁心(包括槽内绕组)和绕组端部等效成两自由度系统,分析绕组端部对定子固有频率和振型的影响;然后,建立逼近实际电机定子铁心的有限元模型,分析绕组及浸漆对定子铁心固有频率的影响;最后,用锤击模态实验方法验证解析法计算结果的正确性和有限元模型的精确性。 展开更多
关键词 固有频率 有限元 绕组 浸漆 锤击法实验模态分析
海上风电机组故障容错运行研究现状分析 预览 被引量:8
18
作者 魏书荣 何之倬 +2 位作者 符杨 张路 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2016年第9期145-154,共10页
海上风电场可及性差,运行条件恶劣。风电机组故障率高,故障修复时间长且维护困难,一旦故障停运,经济损失巨大。统计并对比分析海上风电机组和陆上风电机组的历史运行数据,归纳海上风电机组关键部件的故障特点,分析风力发电机组常见的电... 海上风电场可及性差,运行条件恶劣。风电机组故障率高,故障修复时间长且维护困难,一旦故障停运,经济损失巨大。统计并对比分析海上风电机组和陆上风电机组的历史运行数据,归纳海上风电机组关键部件的故障特点,分析风力发电机组常见的电气类故障及其对系统的影响。分别从软件容错、硬件容错两个方面总结现有海上风电机组容错运行的研究现状,归纳目前海上风电机组的容错方案,分析现有容错方案的应用可行性。进一步指出现阶段海上风电机组故障容错存在的主要问题,并对将来的研究热点进行了展望。 展开更多
关键词 海上风电 海上风电机组 电气故障 硬件容错 软件容错
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海上风电场环形结构集电系统可用率等值计算方法 预览 被引量:2
19
作者 魏书荣 樊潇 +2 位作者 卢永魁 符杨 《河海大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期89-94,共6页
为了在规划阶段做好海上风电场集电系统的可靠性评估,避免可及性差导致的维护困难,提出将概率性方法与确定性方法结合的可用率等值计算方法。首先根据大规模海上集电系统的特点将其划分为变电站层、风机层、电缆层,通过故障树算法对环... 为了在规划阶段做好海上风电场集电系统的可靠性评估,避免可及性差导致的维护困难,提出将概率性方法与确定性方法结合的可用率等值计算方法。首先根据大规模海上集电系统的特点将其划分为变电站层、风机层、电缆层,通过故障树算法对环形集电系统的可用率进行分层描述;然后根据环形结构可能出现的运行状态,分别计算单串环网的可用率;最后以某规划中的海上风电场为例对其集电系统的可靠性与经济性这对矛盾指标进行对比分析,实现集电系统不同拓扑方案的优劣比较,为海上风电场集电系统的拓扑规划提供量化的参考指标。 展开更多
关键词 海上风电场 集电系统 环形拓扑 可用率计算 定量分析
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一种提高测速响应的改进M/T算法 预览 被引量:5
20
作者 高诗林 +1 位作者 王爽 石坚 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第3期49-53,73共6页
在M/T法的基础上,提出了一种提高测速响应速度的新型速度获取算法。现代电驱动对控制器的响应要求越来越高,传统的速度获取方法逐渐无法适应新的挑战,在传统M/T算法的基础上引入滑动窗思想,提高了算法的动态性能,解决了传统算法响应速... 在M/T法的基础上,提出了一种提高测速响应速度的新型速度获取算法。现代电驱动对控制器的响应要求越来越高,传统的速度获取方法逐渐无法适应新的挑战,在传统M/T算法的基础上引入滑动窗思想,提高了算法的动态性能,解决了传统算法响应速度慢的问题。在FPGA平台上实现了相关算法,仿真及试验结果表明,提出的算法在保证稳态精度不变的前提下,将系统动态运行下的误差缩小为传统算法的1/3,比传统算法更快的逼近真实速度,提升了动态响应能力。 展开更多
关键词 电机控制 测速 改进M/T法 现场可编程门阵列
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