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基于滑模控制的直驱式波浪发电系统MPPT控制策略 预览
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作者 林巧梅 杨俊华 +1 位作者 蔡浩然 杨金明 《电测与仪表》 北大核心 2018年第10期90-95,共6页
为提高直驱型波浪发电系统的功率捕获和转换能力,通过分析系统运动方程,建立其数学模型。依据波浪入射频率和幅值,构造系统最优功率输出条件,计算q轴电流参考值,应用滑模变结构控制算法实时跟踪参考电流。针对发电系统中含有的未知干扰... 为提高直驱型波浪发电系统的功率捕获和转换能力,通过分析系统运动方程,建立其数学模型。依据波浪入射频率和幅值,构造系统最优功率输出条件,计算q轴电流参考值,应用滑模变结构控制算法实时跟踪参考电流。针对发电系统中含有的未知干扰,引入鲁棒控制,使发电机状态亦能保持实时跟踪最优参考值。仿真结果表明,不论是否有干扰存在,所提控制方案都能实现最优参考电流跟踪和最大功率捕获跟踪,系统鲁棒性提高。 展开更多
关键词 直驱式波浪发电系统 永磁直线发电机 最大功率点追踪 滑模鲁棒控制
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基于改进扰动观察法的直驱波浪发电最大功率跟踪控制 预览
2
作者 陈俊宏 杨俊华 杨金明 《电测与仪表》 北大核心 2017年第16期89-94,共6页
为改善直驱型波浪发电系统在波浪突变情况下的功率捕获效果,分析系统运动频域模型,导出系统输出有功功率与永磁直线发电机等效阻抗的频域空间关系曲线。针对该曲线在三维空间变化特点,提出交替施加变步长扰动的扰动观察法。变步长扰动,... 为改善直驱型波浪发电系统在波浪突变情况下的功率捕获效果,分析系统运动频域模型,导出系统输出有功功率与永磁直线发电机等效阻抗的频域空间关系曲线。针对该曲线在三维空间变化特点,提出交替施加变步长扰动的扰动观察法。变步长扰动,易在最大功率点较大范围内陷入局部最优,为此提出依据区域斜率变化,改变扰动步长的控制策略。基于MATLAB/Simulink环境,搭建系统仿真模型,仿真结果表明,在波浪突变情况下,改进控制策略能有效提高系统最大功率跟踪的抗干扰能力,系统能较快地重新追踪到最大功率点附近。 展开更多
关键词 直驱型波浪发电 永磁直线发电机 频域模型 最大功率点追踪 分区域变步长
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热声发电系统最大声电效率阻抗匹配分析 预览
3
作者 何新 夏加宽 +2 位作者 苏浩 李文瑞 张健 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期92-100,共9页
为提高热声发电系统的声电转换效率,根据相似理论,结合声学阻抗流源机理进行分析,提出一种永磁直线发电机弹簧机械阻抗和负载电阻抗的声学阻抗匹配设计方法。该方法以提高捕获声功为约束条件,实现声电转换效率最大。进一步地,在弹簧机... 为提高热声发电系统的声电转换效率,根据相似理论,结合声学阻抗流源机理进行分析,提出一种永磁直线发电机弹簧机械阻抗和负载电阻抗的声学阻抗匹配设计方法。该方法以提高捕获声功为约束条件,实现声电转换效率最大。进一步地,在弹簧机械阻抗和负载容抗声学阻抗匹配时,给出发电机成为热声发动机声学阻性负载、声学感性负载和声学容性负载的阈值规律。最后搭建实验平台,通过建模、求解及分析设计,验证了发电机声学阻抗匹配方法的有效性,为热声发电系统(TAEGS)的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 热声发电系统 永磁直线发电机 热声发动机 声学阻抗匹配 最大声电效率
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一种新型永磁直线磁齿轮复合发电机的设计 预览 被引量:1
4
作者 包广清 刘美钧 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第3期8-15,共8页
为了提高发电机的功率密度和发电效率,提出了一种用于碟式斯特林太阳能热发电系统的圆筒型永磁直线磁齿轮复合发电机。发电机将圆筒型永磁直线发电机与圆筒型直线磁齿轮耦合在一起,有效地提高发电机功率密度和系统发电效率。同时利用有... 为了提高发电机的功率密度和发电效率,提出了一种用于碟式斯特林太阳能热发电系统的圆筒型永磁直线磁齿轮复合发电机。发电机将圆筒型永磁直线发电机与圆筒型直线磁齿轮耦合在一起,有效地提高发电机功率密度和系统发电效率。同时利用有限元软件,建立电机二维模型,分析电机空载和负载特性,并利用正交试验法对电机结构参数进行优化,提高空载反电动势基波幅值,降低谐波含量。最后对电机定位力进行了优化并采用冻结磁导率法分析电机电感参数,以满足发电需求。 展开更多
关键词 永磁直线发电机 直线磁齿轮 有限元 正交试验法 定位力 冻结磁导率
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集成永磁直线发电机的自供电磁流变减振器设计 预览 被引量:2
5
作者 王戡 刘万里 《汽车技术》 北大核心 2016年第7期21-23,43共4页
针对汽车磁流变半主动悬架系统的开发,设计了集供电与减振功能于一体的磁流变减振器。提出了基于准Halbach阵列永磁体的直线发电机结构,并设计了组合隔磁结构,有效降低了磁流变减振器线圈磁场与永磁体磁场的相互干扰,实现了自供电... 针对汽车磁流变半主动悬架系统的开发,设计了集供电与减振功能于一体的磁流变减振器。提出了基于准Halbach阵列永磁体的直线发电机结构,并设计了组合隔磁结构,有效降低了磁流变减振器线圈磁场与永磁体磁场的相互干扰,实现了自供电磁流变减振器的集成设计。通过理论与试验研究,探索了自供电磁流变减振器创新设计理论与方法。 展开更多
关键词 磁流变减振器 自供电 永磁直线发电机 HALBACH阵列
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铁路货车发电装置试验研究 预览 被引量:1
6
作者 牛成亮 倪文波 王雪梅 《微电机》 2015年第10期79-82,85共5页
为了能够给铁路货车无线ECP制动系统的电子设备提供电力能源,设计了一种Halbach阵列结构永磁直线发电机。结合27t轴重货车车辆的结构特点与垂向振动特性,对永磁直线发电机进行了结构设计。运用Ansoft电磁场有限元分析软件建立永磁直... 为了能够给铁路货车无线ECP制动系统的电子设备提供电力能源,设计了一种Halbach阵列结构永磁直线发电机。结合27t轴重货车车辆的结构特点与垂向振动特性,对永磁直线发电机进行了结构设计。运用Ansoft电磁场有限元分析软件建立永磁直线发电机的仿真模型,得到设计发电机的气隙磁密与空载反电势,并利用整流滤波仿真电路得到发电机的负载电压。通过用液压振动试验台模拟线路运行工况,对样机进行了性能测试,试验结果表明,发电机设计方案正确。最后提出了进一步地优化改进措施。 展开更多
关键词 无线ECP制动系统 HALBACH 永磁直线发电机 ANSOFT 试验
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基于预测算法的永磁直线发电机直接功率控制 预览
7
作者 包广清 文景懿 +1 位作者 王晓兰 杨新华 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期91-95,共5页
针对一种自由活塞驱动的永磁直线发电机系统,提出基于磁链定向的直接功率控制,通过预测无差拍算法控制发电机电流与反电势保持同相,实现了发电机单位功率因数控制,达到获取发电机最大有功功率的目的.同时,为了提高发电机侧整流器输出电... 针对一种自由活塞驱动的永磁直线发电机系统,提出基于磁链定向的直接功率控制,通过预测无差拍算法控制发电机电流与反电势保持同相,实现了发电机单位功率因数控制,达到获取发电机最大有功功率的目的.同时,为了提高发电机侧整流器输出电压的稳定性和控制精度,在直流电压闭环中引入模糊PI策略.通过仿真实验验证系统控制策略的可行性和有效性. 展开更多
关键词 永磁直线发电机 功率因数 预测算法 模糊PI控制 直接功率控制
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直驱型海浪发电系统输出功率优化控制策略 被引量:10
8
作者 康庆 肖曦 +1 位作者 聂赞相 黄立培 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期24-29,共6页
直驱型海浪发电系统具有结构简单、安全性高、易于维护的特点。文中以直驱型永磁直线海浪发电机为研究对象,建立了永磁直线发电机的数学模型,推导了基于双自由度和单自由度控制模式的优化功率算法,提出了基于优化功率算法的发电机电磁... 直驱型海浪发电系统具有结构简单、安全性高、易于维护的特点。文中以直驱型永磁直线海浪发电机为研究对象,建立了永磁直线发电机的数学模型,推导了基于双自由度和单自由度控制模式的优化功率算法,提出了基于优化功率算法的发电机电磁力控制策略:以海浪的周期和幅值为输入信号,在线计算最优电磁力目标值;发电机电磁力控制采用dq同步旋转坐标下带前馈补偿的矢量解耦控制方法,实现了对永磁直线发电机的解耦控制,充分利用了发电机容量。搭建了基于MATLAB/Simulink的直驱型永磁直线海浪发电机模型,并对直驱型海浪发电的2种优化功率跟踪算法进行了仿真与对比分析,结果验证了模型的合理性及控制策略的有效性。 展开更多
关键词 海浪发电 永磁直线发电机 优化功率跟踪算法 解耦控制
内燃机用自由活塞永磁直流直线发电机分析 预览 被引量:1
9
作者 陈益广 周华 +1 位作者 唐明龙 李增贺 《微特电机》 北大核心 2012年第5期 19-22,26,共5页
提出了一种新结构的自由活塞永磁直流直线发电机。电机为圆筒形,粘贴在动子支架上的永磁体由内向外沿径向充磁,通过内静子铁心与动子支架间的穿插配合,从静子上看动子只有一个磁极,静子上只有一组串联绕组,当永磁体动子朝一个方向... 提出了一种新结构的自由活塞永磁直流直线发电机。电机为圆筒形,粘贴在动子支架上的永磁体由内向外沿径向充磁,通过内静子铁心与动子支架间的穿插配合,从静子上看动子只有一个磁极,静子上只有一组串联绕组,当永磁体动子朝一个方向运动时,电动势方向不变,可看作直流永磁直线发电机。通过三维有限元分析计算,指出设置磁路调整环的必要性 给出了有效削弱齿槽力波动的方法 得到了反映电机性能的电感、电动势和电磁推力等重要参数或曲线。 展开更多
关键词 永磁直线发电机 单磁极 自由活塞 齿槽力
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热声系统混合磁路永磁直线发电机电磁分析 预览 被引量:3
10
作者 夏加宽 贾海媛 何新 《微电机》 北大核心 2011年第5期 1-4,共4页
针对热声系统,提出了一种混合磁路永磁直线发电机的设计方案。定子采用旋转电机结构,动子采用纵向横向混合磁路结构,动子轴向往复运动产生感应电动势。有限元法分析结果表明,电机达到常规电机的电磁负荷,且纵向磁场对反电势影响很小。... 针对热声系统,提出了一种混合磁路永磁直线发电机的设计方案。定子采用旋转电机结构,动子采用纵向横向混合磁路结构,动子轴向往复运动产生感应电动势。有限元法分析结果表明,电机达到常规电机的电磁负荷,且纵向磁场对反电势影响很小。该型发电机结构简单,工艺性好,更适合于热声发电系统应用。 展开更多
关键词 热声系统 混合磁路 永磁直线发电机 三维电磁场计算
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石油提炼管加热用永磁直线发电机性能分析 预览
11
作者 朱发熙 余海涛 胡敏强 《微电机》 北大核心 2010年第3期 5-7,共3页
文章首次将特殊结构的永磁直线发电机的应用扩展到石油提炼管加热领域。详细阐述了石油提炼管加热用永磁直线发电机的结构和工作原理。并且基于电磁场有限元分析软件Maxwell 2D,对一石油提炼管加热用永磁直线发电机进行有限元分析,得到... 文章首次将特殊结构的永磁直线发电机的应用扩展到石油提炼管加热领域。详细阐述了石油提炼管加热用永磁直线发电机的结构和工作原理。并且基于电磁场有限元分析软件Maxwell 2D,对一石油提炼管加热用永磁直线发电机进行有限元分析,得到了该电机静态时和瞬态时的磁场分布图以及电磁力、涡流损耗功率与速度的关系曲线。仿真结果可以用来指导石油提炼管加热用永磁直线发电机的理论研究和本体设计。 展开更多
关键词 永磁直线发电机 有限元法 石油提炼管 加热
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车用余热回收装置永磁直线发电机的仿真分析 预览
12
作者 黄程伟 杨嘉祥 《防爆电机》 2009年第6期 38-40,60,共4页
介绍了车用尾气余热回收装置的结构,应用有限元分析软件Ansoft/Maxwell2D,对车用尾气余热回收装置中的永磁直线发电机进行仿真分析,得到了电机磁场分布情况、电机空载电动势和功率,计算结果为其进一步优化提供了参考。
关键词 永磁直线发电机 仿真分析 电机磁场
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车用余热回收装置中永磁直线发电机的仿真分析 预览 被引量:2
13
作者 黄程伟 杨嘉祥 +1 位作者 叶建铸 王新掌 《微特电机》 北大核心 2009年第10期 30-32,共3页
介绍了车用尾气余热回收装置的结构,应用有限元分析软件Ansoft/M axwell 2D,对车用尾气余热回收装置中的永磁直线发电机进行仿真分析,得到了电机磁场分布情况、电机空载电动势和功率,计算结果为其进一步优化提供了参考。
关键词 永磁直线发电机 仿真分析 余热回收
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圆筒型永磁直线发电机的设计与定位力分析 预览
14
作者 罗婉韵 江鹏程 《微电机》 2017年第6期20-25,共6页
提出了一种基于Halbach阵列结构的圆筒型永磁直线发电机设计方案,详细阐述了该发电机的结构和工作原理,并且采用有限元法对发电机进行电磁分析。得到了发电机的空载反电动势波形以及负载特性。通过改变发电机定子铁心的轴向长度及其... 提出了一种基于Halbach阵列结构的圆筒型永磁直线发电机设计方案,详细阐述了该发电机的结构和工作原理,并且采用有限元法对发电机进行电磁分析。得到了发电机的空载反电动势波形以及负载特性。通过改变发电机定子铁心的轴向长度及其边端齿的高度对电机进行了优化设计,得到了发电机铁心轴向长度和边端齿高度的最优尺寸。分析结果表明,优化之后发电机的定位力大幅降低,所得到的仿真结果为圆筒型永磁直线发电机的设计与优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 圆筒型永磁直线发电机 有限元法 定位力 优化设计
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圆筒型永磁直线磁齿轮复合发电机的设计 预览 被引量:2
15
作者 包广清 刘美钧 《微特电机》 北大核心 2016年第1期1-4,11共5页
为了提高发电机的运行速度,降低机械损耗,提高系统工作效率,提出了一种用于碟式斯特林太阳能热发电的圆筒型永磁直线磁齿轮复合发电机。电机将圆筒型直线磁齿轮与圆筒型永磁直线发电机耦合在一起,有效地提高电机功率密度和系统发电效率... 为了提高发电机的运行速度,降低机械损耗,提高系统工作效率,提出了一种用于碟式斯特林太阳能热发电的圆筒型永磁直线磁齿轮复合发电机。电机将圆筒型直线磁齿轮与圆筒型永磁直线发电机耦合在一起,有效地提高电机功率密度和系统发电效率。利用有限元Maxwell软件,建立电机二维模型,分析电机空载和负载特性,并利用正交实验法对电机结构参数进行优化,提高反电动势基波幅值,降低谐波含量,以满足用电需求。 展开更多
关键词 直线磁齿轮 圆筒型永磁直线发电机 有限元Maxwell 正交实验法
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圆筒型永磁直线发电机的结构优化与特性分析 预览
16
作者 包广清 张贝 杨巧玲 《磁性材料及器件》 CAS 2015年第4期26-30,46共6页
提出了一种基于Halbach阵列结构圆筒型永磁直线发电机的设计方案,详细阐述了该发电机的结构和工作原理,并且采用有限元法对发电机进行电磁分析。通过改变永磁体尺寸、比例系数以及定子齿宽等参数,得到并分析其对发电机反电动势之间的影... 提出了一种基于Halbach阵列结构圆筒型永磁直线发电机的设计方案,详细阐述了该发电机的结构和工作原理,并且采用有限元法对发电机进行电磁分析。通过改变永磁体尺寸、比例系数以及定子齿宽等参数,得到并分析其对发电机反电动势之间的影响,进行电机优化设计。根据优化后的发电机对其负载特性进行了研究。应用冻结磁导率方法求取了电感参数,所得到的仿真结果为圆筒型永磁直线发电机的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 圆筒型永磁直线发电机 有限元法 反电动势 优化设计 冻结磁导率
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10kW波浪能圆筒永磁直线发电机研究 预览 被引量:1
17
作者 肖阳 贾海媛 +4 位作者 谌瑾 胡国葆 吴必军 刁向红 游亚戈 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第11期28-32,共5页
点吸收式是目前世界上发展较多、转换效率较高的一种波浪能利用技术。介绍了我国自主研发的一台10 k W漂浮点吸收波浪能发电装置,重点分析了10 k W圆筒永磁直线发电机的数学模型,并对发电机的性能进行了仿真分析。针对电机的海上运行环... 点吸收式是目前世界上发展较多、转换效率较高的一种波浪能利用技术。介绍了我国自主研发的一台10 k W漂浮点吸收波浪能发电装置,重点分析了10 k W圆筒永磁直线发电机的数学模型,并对发电机的性能进行了仿真分析。针对电机的海上运行环境对电机结构进行了防海水腐蚀设计。对发电机进行了落地试验分析,最后进行了实海况试验,为电机设计提供经验。 展开更多
关键词 圆筒永磁直线发电机 波浪能 点吸收 转换效率
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波浪能直线发电机电磁分析及结构优化 预览 被引量:2
18
作者 贾海媛 肖阳 +1 位作者 胡国葆 谌瑾 《微电机》 北大核心 2013年第7期24-26,37共4页
针对直驱漂浮点吸收式波浪能装置,提出一种直线电机设计方案。分析了电机模型,并采用电磁场有限元方法分析了电机性能,给出了电机空载状态下感应电动势波形及负载状态下输出电压波形。通过改变电机定子铁心长度对电机进行了优化设计... 针对直驱漂浮点吸收式波浪能装置,提出一种直线电机设计方案。分析了电机模型,并采用电磁场有限元方法分析了电机性能,给出了电机空载状态下感应电动势波形及负载状态下输出电压波形。通过改变电机定子铁心长度对电机进行了优化设计,最后给出了电机所受磁阻力大小。该型电机在动子速度为lm/s时,输出功率可达lOkW,能够有效利用波浪能发电。 展开更多
关键词 圆筒型永磁直线发电机 电磁分析 磁阻力 波浪能
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基于波浪能的海洋浮标发电系统 预览 被引量:24
19
作者 宋保维 丁文俊 毛昭勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期 139-143,共5页
波浪能是一种新型的清洁能源,近几年提出多种对波浪能进行开发的方案,但大多都是在波浪和发电机之间加入转化装置,这样效率低,成本高。为简化波能转化装置,提高波浪能的利用率,降低波能转化装置的成本,设计一套基于波浪能的海洋... 波浪能是一种新型的清洁能源,近几年提出多种对波浪能进行开发的方案,但大多都是在波浪和发电机之间加入转化装置,这样效率低,成本高。为简化波能转化装置,提高波浪能的利用率,降低波能转化装置的成本,设计一套基于波浪能的海洋浮标发电系统,可以直接将波浪能转化为电能。详细叙述海洋浮标发电系统方案设计;并对海洋浮标进行运动建模和参数推导分析;基于Matlab对发电机在不同海况下进行仿真,得到空载电压波形,根据波形理论分析出影响发电机性能的主要因素为波高和频率。理论分析及仿真结果可以指导导磁结构的圆筒型直线发电机的理论研究,并为基于波浪能的海洋浮标发电系统的工程应用提供依据。 展开更多
关键词 波浪能 圆筒型永磁直线发电机 海洋浮标 波浪发电
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用于海浪发电的圆筒型永磁直线发电机性能分析 预览 被引量:3
20
作者 余海涛 施学庆 +2 位作者 胡敏强 袁榜 刘春元 《海洋技术》 北大核心 2012年第4期79-82,共4页
波浪能是一种清洁的新能源,近几年提出的多种开发波浪能的方案,大多都在波浪能和发电机之间加入转化装置,这样效率低、成本较高。提出了圆筒型永磁直线发电机可以将波浪能直接转化为电能.详细阐述了该发电机的结构和工作原理。该发... 波浪能是一种清洁的新能源,近几年提出的多种开发波浪能的方案,大多都在波浪能和发电机之间加入转化装置,这样效率低、成本较高。提出了圆筒型永磁直线发电机可以将波浪能直接转化为电能.详细阐述了该发电机的结构和工作原理。该发电机内的电磁场具有轴对称性,故将其三维电磁场简化为二维场。运用电磁场有限元分析软件对发电机进行仿真,并研究其特性,如磁场分布、空载反电动势、绕组磁链、电磁力和绕组电感等.仿真结果可以指导圆筒型永磁直线发电机的理论研究。 展开更多
关键词 波浪能 圆筒型永磁直线发电机 电感
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