国家杰出青年科学基金(51225702)
- 作品数：17 被引量：224H指数：8
- 相关作者：李立毅于吉坤张江鹏刘家曦曹继伟更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学中国运载火箭技术研究院浙江大学更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 基于Simplorer-Maxwell联合仿真的高速感应电机电磁损耗计算与分析被引量：6
- 2017年
- 高速感应电机运行时是由驱动器进行驱动,会在电机中引入与载波频率相关的谐波分量,而目前很多分析是基于正弦波驱动的分析结果,无法满足分析精度和实际情况。基于上述问题提出了驱动器和电机本体耦合的联合仿真方法,分析了SPWM驱动方式时的谐波分布,针对250000r/min高速感应电机基波运行频率高,驱动器载波频率不能任意选择的问题,提出了设置载波频率遵循的规律,对比了联合仿真方法和正弦驱动方法的电流、电压、损耗的分析结果,结果表明各参数都有不同程度增加,证明了该方法的准确性。
- 陈文欣李立毅曹继伟
- 关键词：谐波分析联合仿真电机损耗
- 高功率密度电机三维温度场计算及导热优化研究被引量：40
- 2016年
- 短时工作制高功率密度永磁电机具有工作电密高、电枢绕组发热大、温升高的特点。对电机的三维温度场计算尤其是绕组端部温升的准确计算成为高功率密度电机设计的重要部分。该文对高功率密度电机的损耗进行了准确计算,着重分析端部绕组的电阻和铜损耗。在电机的三维温度场计算模型中对端部绕组进行了分层等效,计算和实验结果表明分层等效模型能够提高绕组温升计算的准确性。为降低高功率密度电机中电枢绕组的温升水平,对电机端部绕组进行导热优化,减小了端部绕组的传热热阻,电枢绕组的最高温升从80℃降至69℃。最后通过样机实验验证了理论计算的正确性。
- 李立毅张江鹏闫海媛于吉坤
- 关键词：永磁同步电机高功率密度三维温度场导热优化
- 新型定子结构永磁同步电机弱磁调速性能分析被引量：9
- 2015年
- 提出了一种用于弱磁升速运行的新定子结构永磁同步电机,这种电机每个定子槽内设置一对分流齿,它能减少磁路磁阻,增加有限的电枢磁动势产生的电枢磁通,束缚在分流齿中大部分电枢磁通,将抵消永磁励磁磁通与定子绕组匝链,控制定子绕组磁链,实现弱磁升速。建立了新结构电机的等效磁路,说明分流齿弱磁工作原理,并解释分流齿束缚电枢磁通并不削弱电机转矩输出的机理。对新定子结构电机进行了有限元分析,在此基础上研制了一台样机并进行了实验研究,实验结果和计算结果相吻合,验证了新定子结构永磁同步电机的弱磁性能。
- 李立毅于吉坤曹继伟张江鹏
- 关键词：永磁同步电机有限元分析弱磁调速
- Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_2合金的本构参数辨识方法研究被引量：1
- 2015年
- 建立了一种简便的、适用于磁畴模型应用的Tb0.3Dy0.7Fe2合金本构参数辨识方法.针对Tb0.3Dy0.7Fe2合金磁畴模型中本构参数不明确且直接实验测试困难的问题,提出了一种数值计算与实验测试相结合的参数辨识方法.采用坐标变换与绘制自由能等势曲线相结合的方法,简化了载荷作用下Tb0.3Dy0.7Fe2合金内磁畴角度偏转的数值计算,研究了合金磁畴角度偏转模型的参数依赖性.在此基础上,结合简单的实验测试,建立了Tb0.3Dy0.7Fe2合金各向异性常数K1和K2、能量分布因子ω、晶轴取向分布的辨识及修正方法.该方法能够简单、快速地完成Tb0.3Dy0.7Fe2合金磁畴模型中本构参数的辨识,对完善磁致伸缩材料磁畴偏转的数值计算模型非常有意义.理论分析可为类磁致伸缩材料磁机耦合模型的建立、完善,以及材料本构参数的辨识、获取提供参考.
- 严柏平张成明李立毅唐志峰吕福在杨克己
- 关键词：参数辨识方法
- 基于三电平斩波器的双电磁铁磁浮系统控制方法被引量：4
- 2016年
- 在电磁悬浮系统中,由于模型的强非线性,很难实现动子在不同气隙下的稳定悬浮,需要解决系统严重的非线性问题。同时,传统的两电平斩波器驱动方式会带来较大的电流纹波,减小电流控制精度。因此针对单自由度双电磁铁磁浮平台,建立了系统的二阶电流型非线性数学模型,通过三电平控制方法,减小悬浮电流纹波,且升高母线电压后不影响电流精度。结合PID控制器,设计了精确反馈线性化的双电磁铁工作电流切换模式,提出了单自由度磁浮系统全行程悬浮的控制方法。仿真和实验结果表明,在不同悬浮气隙条件下,设计的非线性控制系统能够实现悬浮体的稳定悬浮。
- 王明义曹继伟李立毅潘东华刘家曦
- 关键词：磁悬浮三电平反馈线性化
- 高速高功率密度风洞电机磁—热特性的研究被引量：4
- 2013年
- 基于新阶段风洞测试系统的对高速电机体积小、质量轻的指标要求,研制一种高速高功率密度永磁同步电机。提出采用极限电磁场—温度场综合分析的方法,实现永磁同步电机高功率密度下的高转矩性能。极限电磁场—温度场综合分析方法是利用有限元软件分析电机的电磁性能和损耗特性,在此基础上进行高功率密度电机的热负荷分析,在考虑温度分布的情况下,充分利用电机定转子各个部件所承受的极限温度,使电机达到一种极致使用的状态。在分析设计的基础上,制造一台样机并进行相关实验研究,利用电涡流测功机和温度传感器测量电机在额定状态下的机械特性及温度,对比试验和仿真结果验证了该设计方法的准确性。
- 李立毅郭杨洋曹继伟严柏平
- 关键词：高功率永磁电机
- 高速永磁同步电机电枢电流谐波分析被引量：5
- 2016年
- 在高速永磁同步电机谐波分析中,主要有解析和仿真两种方法。解析法则适用于连续系统,而仿真法适用于离散系统的,但两种方法之间关联性问题研究相对较少,针对此问题,提出一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术电枢电流谐波解析法和仿真法内在关联的分析方法。根据连续函数和离散函数的傅里叶级数公式,分析了这两种方法在谐波计算中偏差的分布规律。分析结果表明,采样频率和负载是离散电枢谐波计算的主要影响因素,随着采样频率的升高电枢电流谐波呈现振荡阻尼衰减的特性,并收敛于连续系统的解析值,而负载则能降低振荡幅值和提高收敛速度。构建了基于DSP的永磁同步电机系统实验平台,实验结果验证了该分析方法的有效性。
- 于吉坤李立毅杜鹏程张江鹏
- 关键词：高速永磁同步电机空间矢量脉宽调制电枢电流谐波分析离散傅里叶变换
- 定子开槽永磁同步电机气隙比磁导解析计算被引量：14
- 2016年
- 采用镜像和保角变换相结合的方法计算定子开槽永磁同步电机的气隙比磁导。以光滑转子铁磁表面为镜面,将定子开槽永磁同步电机气隙原像及其镜像作为解析模型,经过多次保角变换得到气隙比磁导解析公式。解析模型考虑了齿槽之间的影响、定子开槽对气隙磁场径向分量和切向分量的影响,解析公式可用于定子开槽永磁同步电机的励磁磁场、电枢反应磁场、电磁力和齿槽转矩。在解析模型的基础上,对某定子开槽永磁同步电机单个齿槽指定路径上和气隙区域内气隙比磁导进行求解,与有限元结果相比较,表明了所提解析方法的准确性。
- 于吉坤李立毅张江鹏曹继伟
- 关键词：永磁同步电机镜像保角变换
- 考虑极限热负荷下高过载永磁同步电机的研究被引量：25
- 2016年
- 永磁同步电机具有功率密度高、功率因数高的优势,在各种场合得到广泛应用。当永磁电机处于转矩高过载状态时,由于定子绕组电密很高,短时间内发热严重,影响电机输出功率的进一步提高。该文从理论上分析了结构参数、绕组直流电阻对永磁电机的极限输入电流影响,研究了铜损耗系数及电机工作时长对电机过载能力的影响规律,以及热负荷对高过载永磁电机电磁参数选取的影响规律。通过有限元分析了高过载永磁电机的电磁参数和定子绕组温升,定量计算出考虑极限热负荷时永磁电机的过载能力,得到一种高过载永磁电机的设计方法,最后通过样机实验验证了理论计算的正确性。
- 李立毅张江鹏赵国平于吉坤闫海媛
- 关键词：永磁同步电机高过载结构参数
- 永磁同步直线电机电流预测控制优化设计被引量：10
- 2013年
- 针对光刻机工件台中的永磁同步直线电机伺服系统需要高跟踪精度和高频响等问题,电机驱动控制系统的电流内环应具有快速响应能力。为了研究高动态性能的电流环控制策略,提出一种基于空间矢量脉宽调制技术,并通过引入修正因子来优化电流预测控制的算法,在保证对电流指令稳定跟踪的同时,提高了电流环的动态性能,有效地解决了传统的电流预测控制策略中稳态特性和动态特性之间的平衡问题,适合应用在要求电流环具有高动态特性的场合。构建了系统仿真模型和基于FPGA的实验平台,仿真和实验结果表明该优化算法的正确性和实用性。
- 王明义刘家曦李立毅曹继伟张成明潘东华
- 关键词：永磁同步直线电机电流环空间矢量脉宽调制预测控制优化设计
