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一种电磁轴承用三电平PWM开关功率放大器的失效机制被引量：10: 2010年; 在电磁轴承用功率放大器中,目前普遍采用三电平调制技术来改善开关功率放大器的电流纹波问题,从而提高电磁轴承系统的性能。在研究中发现,一种应用较多的改进型三电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术应用于电磁轴承用功率放大器时输出的电流波形有时会与理论上的三电平波形不一致,在相同的开关频率下,其电流纹波比理论值大很多,出现了波形失真的情况。首先介绍这种失真现象,然后在分析改进型三电平PWM调制技术的基础上,结合不同的三角波载波方式,具体分析失真现象背后改进型三电平PWM开关功率放大器调制失效的机制。结果发现调制失效的主要原因是改进型三电平PWM调制电路中的电压偏置设置存在偏差,并发现不同的载波形式产生的失效机制大不相同。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。最后提出一些避免改进型三电平PWM开关功率放大器失效的措施。; 周丹祝长生; 关键词：三电平PWM 功率放大器电磁轴承电流纹波

电磁轴承中磁通观测器的研究被引量：4: 2011年; 采用磁通控制方案的电磁轴承系统中的关键环节是气隙磁通的测量。由于在电磁轴承气隙中安装磁通传感器存在较大的困难,所以很难直接用磁通传感器对气隙磁通进行测量,而采用状态观测器的方法进行磁通观测具有较佳的可行性。结合磁通观测器在电机领域中的研究进展,分析了电压模型和电流模型在电磁轴承中应用时存在的问题,进而分析了组合观测器的优点。由于组合观测器中线圈电阻的变化会对磁通观测产生较大的影响,提出了利用模型参考自适应方法对线圈电阻参数进行在线自整定。利用Matlab中的Simulink建立了仿真模型,并以DSP2812为核心研制了磁通型功率放大器,仿真和实验结果均验证了理论分析的正确性。; 周丹王萌祝长生; 关键词：磁通观测器电磁轴承磁通控制功率放大器模型参考自适应

电磁轴承用磁通控制型功率放大器力增益的研究被引量：2: 2012年; 对提出的基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器的力增益进行了理论及实验研究。首先简述了基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器的结构和工作原理,利用磁通控制型功率放大器的状态方程,推导得到了力增益的理论模型。然后对力增益进行理论分析、有限元分析及在所建立的电磁力测量机构上进行了实验测量,根据模型得到的力增益理论分析值与有限元计算值及实验测量值进行比较分析,并通过参数辨识的方法对力增益进行了修正,给出了偏置为0.7T和0.5T下修正系数与气隙的关系。由于得到的力增益是在常态工作点附近线性化后得到的,所以实际工作点的变化对模型的精度会有影响,最后给出了工作点设置在气隙中点时,横梁位置、力增益理论计算值与有限元计算值三者之间的关系。; 周丹祝长生王玎; 关键词：电磁轴承功率放大器磁通控制磁通观测器

采用磁通观测器的主动电磁轴承用功率放大器被引量：8: 2009年; 功率放大器作为主动电磁轴承中的关键环节,其控制方式和控制性能对主动电磁轴承的性能有着极大的影响。目前使用较多的是电流控制型功率放大器,但其存在着电流与电磁力的关系依赖材料的电磁特性、负的开环刚度等问题。在分析磁通控制型功率放大器的工作原理和结构的基础上,提出了一种基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器。利用磁通控制型功率放大器的状态方程,建立了线性化的数学模型。根据该数学模型,得到了磁通控制型功率放大器的力增益和开环刚度,并与电流控制型功率放大器进行比较分析。在一个单自由度磁悬浮悬梁实验系统上对磁通控制型功率放大器的可行性和理论分析结果进行了验证。; 周丹祝长生; 关键词：主动电磁轴承功率放大器磁通控制磁通观测器

主动电磁轴承电流型开关功率放大器的调制技术被引量：10: 2010年; 功率放大器作为主动电磁轴承中的重要环节,其性能的好坏对主动电磁轴承系统有着较大的影响。目前主动电磁轴承系统大多采用电流型开关功率放大器,电流型开关功率放大器的性能除了与电流控制器的参数有关外,与调制技术也有非常大的关系。对目前使用最多的三角波比较法、滞环比较法及采样保持法等3种调制技术进行比较研究。在介绍每种调制技术运行原理的基础上,对其静态性能、动态性能和谐波含量等特性进行重点的分析。利用Simulink建立仿真模型并制作试验样板,仿真与试验的结果表明:与滞环比较法、采样保持法相比,三角波比较法的开关频率恒定、谐波含量少、可靠性高,其综合性能比较好,对主动电磁轴承用功率放大器的设计制作有一定的指导意义。; 周丹祝长生; 关键词：主动电磁轴承

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周丹