新型雙凸極電機及轉矩脈動抑制技術

定　價：￥128.00

作　者：	劉愛民婁家川張紅奎
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111727590	出版時間：	2023-07-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數：		字數：

內容簡介

　　雙凸極電機具有結構簡單、調速范圍寬、成本低和可靠性高等優(yōu)點，是一種極具市場競爭力的驅動電機。但因其特有的雙凸極結構以及脈沖式繞組供電方式導致電機運行時會產生較大的轉矩脈動，這也是擴大此類電機應用領域的主要障礙。本書分別從雙凸極的新結構設計、理論分析、多參數本體算法優(yōu)化以及控制策略等方面入手，系統(tǒng)地提出抑制電機轉矩脈動的方案，獲取一些有價值的創(chuàng)新和結論。希望本書在雙凸極電機新型拓撲、基礎理論以及抑制轉矩脈動技術等方面的研究成果，可為電機領域相關技術人員提供一定的理論支持，加深對雙凸極電機的理解與認識。同時，也希望能進一步挖掘雙凸極電機的優(yōu)勢與應用潛力，為新能源汽車、船舶推進等電機驅動系統(tǒng)發(fā)展提供新的選擇與參考。

作者簡介

　　劉愛民，博士，沈陽工業(yè)大學電氣工程學院教授、博士生導師。主要從事特種電機設計研究、智能控制技術及水下機器人智能推進系統(tǒng)研究。在IEEE Transactions on Industry Applications、IEEE Transactions on Magnetics、中國電機工程學報等國內外重要學術期刊及國際會議發(fā)表論文40余篇，獲得國家發(fā)明專利及實用新型專利30余項。承擔國家自然科學基金面上項目2項、遼寧省自然科學基金課題1項、遼寧省省資源廳重點項目1項，橫向課題開發(fā)應用10余項。作為第一負責人獲得遼寧省科技進步三等獎一項、中國機械工業(yè)科學技術獎三等獎一項，參與獲得省部級科技進步二等獎2項。婁家川，博士，畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學電氣工程專業(yè)，現任安徽理工大學電氣與信息工程學院講師。主要從事特種電機設計、智能控制等方面的研究工作。參與完成國家自然科學基金項目2項，并發(fā)表多篇包括IEEE Transactions on Industry Applications、中國電機工程學報等國內外知名高水平期刊論文。張紅奎，博士，畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學電力電子與電力傳動專業(yè)，現任中煤科工集團沈陽研究院有限公司副研究員。主要從事防爆電氣安全理論、檢驗技術與標準化的研究工作。主持并參與國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等多項科研項目，發(fā)表論文20余篇，授權國家專利32項，獲山西省科技進步二等獎、中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技進步二等獎等。

圖書目錄

目錄
Contents
前言
第1章導論
1.1雙凸極電機研究背景與意義
1.2雙凸極電機發(fā)展歷程及研究現狀
1.2.1開關磁阻電機的歷史沿革
1.2.2永磁雙凸極電機的發(fā)展方向
1.2.3電勵磁雙凸極電機的發(fā)展方向
1.2.4混合勵磁雙凸極電機的研究進展
1.3新結構線圈輔助勵磁雙凸極電機
1.3.1線圈輔助勵磁雙凸極電機研究目的及意義
1.3.2線圈輔助勵磁雙凸極電機特點
1.3.3線圈輔助勵磁雙凸極電機與其他雙凸極電機拓撲
比較
1.4雙凸極電機轉矩脈動抑制技術研究現狀
1.4.1本體優(yōu)化設計對轉矩脈動抑制影響分析
1.4.2控制策略對轉矩脈動抑制影響研究現狀
1.5雙凸極電機的應用
1.5.1在航空器中的應用
1.5.2在風力發(fā)電機中的應用
1.5.3在電動汽車中的應用
1.6本章小結
參考文獻
第2章雙凸極電機拓撲結構及轉矩脈動產生機理
2.1雙凸極電機的拓撲結構
2.1.1三相開關磁阻電機
2.1.2雙凸極電機的典型結構
2.1.3混合勵磁雙凸極電機的典型結構
2.1.4開關磁阻電機工作原理
2.1.5永磁雙凸極電機工作原理
2.1.6電勵磁雙凸極電機工作原理
2.1.7混合勵磁雙凸極電機工作原理
2.2雙凸極電機的數學模型
2.2.1機-電回路模型
2.2.2電感線性及非線性模型
2.2.3磁路分析模型
2.2.4有限元分析模型
2.3雙凸極電機常用控制策略
2.3.1傳統(tǒng)控制策略
2.3.2變結構控制
2.3.3智能控制
2.3.4轉矩分配函數控制策略
2.3.5直接轉矩控制與直接瞬時轉矩控制
2.3.6自抗擾控制策略
2.4雙凸極電機轉矩脈動產生機理及抑制技術
2.4.1轉矩脈動產生機理
2.4.2優(yōu)化電機定轉子結構參數抑制脈動的方法
2.4.3相電流模糊補償控制減小轉矩脈動
2.4.4關斷角對有效輸出轉矩和轉矩脈動的影響
2.5本章小結
第3章線圈輔助勵磁雙凸極電機結構、原理及轉矩特性
3.1線圈輔助勵磁雙凸極電機拓撲結構及原理
3.1.1電機拓撲結構
3.1.2工作原理
3.2基本數學模型
3.2.1發(fā)電機數學模型
3.2.2電動機數學模型
3.3有限元分析及磁場分布
3.3.1有限元求解和分析
3.3.2磁密分布特性
3.4線圈輔助勵磁雙凸極電機系統(tǒng)構成
3.4.1新拓撲電機調速系統(tǒng)的主要構成
3.4.2中央勵磁電流調節(jié)勵磁特性
3.5線圈輔助勵磁雙凸極電機轉矩特性
3.5.1中央輔助勵磁線圈的重要特性
3.5.2電機的兩種轉矩特性各自正負性關系
3.6線圈輔助勵磁雙凸極電機轉矩脈動
3.6.1雙凸極結構及繞組供電方式導致轉矩脈動
3.6.2改善電感特性及調節(jié)氣隙磁場抑制轉矩脈動
3.7本章小結
參考文獻
第4章線圈輔助勵磁雙凸極電機參數設計與優(yōu)化
4.1線圈輔助勵磁雙凸極電機參數設計
4.1.1算例電機技術指標與設計方案
4.1.2電機參數設計
4.1.3初始設計方案
4.1.4關鍵結構參數對轉矩性能的影響
4.2線圈輔助勵磁雙凸極電機磁路解析法非線性建模
4.2.1不對齊位置磁化曲線計算
4.2.2臨界對齊位置磁化曲線計算
4.2.3對齊位置磁化曲線計算
4.2.4半對齊位置磁化曲線計算
4.2.5非線性模型
4.3線圈輔助勵磁雙凸極電機多參數低轉矩脈動本體優(yōu)化
4.3.1優(yōu)化目標、變量、條件
4.3.2天牛須搜索算法
4.3.3遺傳算法
4.3.4粒子群優(yōu)化算法
4.3.5BAS算法、GA和PSO算法全局參數優(yōu)化對比分析
4.3.6BAS算法電磁方案
4.4本章小結
參考文獻
第5章線圈輔助勵磁雙凸極電機電磁
性能及拓撲結構特性分析
5.1輔助線圈勵磁磁場對轉矩特性的影響
5.1.1靜態(tài)場調磁能力分析
5.1.2穩(wěn)態(tài)性能分析
5.2新結構性能特征對比分析
5.2.1不同的if條件下線圈輔助勵磁雙凸極電機的轉矩仿真
5.2.2電勵磁雙凸極電機與永磁雙凸
極電機轉矩特性分析
5.2.3電勵磁雙凸極電機與永磁雙凸極電機產生轉矩脈動的原因
5.2.4線圈輔助勵磁雙凸極電機與同容量三相6/4極和8/6極
SRM轉矩性能對比分析
5.3線圈輔助勵磁雙凸極電機模態(tài)分析及振動預測方法
5.3.1DSCEM振動分析研究方法
5.3.2DSCEM模態(tài)分析
5.3.3DSCEM振動預測方法
5.4本章小結
參考文獻
第6章線圈輔助勵磁雙凸極電機控制策略及轉矩脈動抑制
6.1基于感應電動勢的無位置傳感器控制策略
6.1.1無位置傳感器控制簡介
6.1.2無位置傳感器控制策略
6.1.3無位置傳感器控制聯(lián)合仿真
6.2抑制轉矩脈動控制策略
6.2.1徑向基函數神經網絡結構及其原理
6.2.2徑向基函數神經網絡學習算法及辨識系統(tǒng)
6.2.3單神經元自適應PID在線補償直接瞬時轉矩控制
6.3線圈輔助勵磁雙凸極電機控制系統(tǒng)動態(tài)仿真
6.3.1控制系統(tǒng)模型搭建
6.3.2動態(tài)仿真結果分析
6.4本章小結
第7章線圈輔助勵磁雙凸極電機控制系統(tǒng)平臺設計與試驗
7.1電機系統(tǒng)硬件設計
7.1.1DSP控制器
7.1.2功率逆變電路及其驅動電路
7.1.3電流采集單元
7.1.4速度及轉矩采集單元
7.2系統(tǒng)軟件設計
7.3試驗驗證
7.4本章小結
第8章新結構雙凸極電機高速化研究
8.1HSM-CR結構與工作原理
8.2HSM-CR設計與電磁場分析
8.2.1HSM-CR設計
8.2.2HSM-CR電磁場仿真分析
8.3HSM-CR振動噪聲與轉子應力分析
8.3.1HSM-CR定子模態(tài)分析
8.3.2不同轉子結構應力分析
8.3.3HSM-CR的諧響應分析
8.3.4HSM-CR噪聲分析
8.4HSM-CR高速運行損耗特性研究
8.4.1鐵耗的計算
8.4.2繞組銅耗的計算
8.4.3機械損耗的計算
8.4.4雜散損耗的計算
8.5HSM-CR高速運行溫升研究
8.5.1熱源分布
8.5.2對流換熱系數
8.5.3流體場基本方程
8.5.4溫升分析
8.5.5熱流耦合溫升模型的建立
8.5.6熱流耦合溫升計算
8.6HSM-CR無位置傳感器控制技術研究
8.6.1三種無位置傳感器模型搭建
8.6.2三種無位置控制方法仿真結果對比
8.7HSM-CR樣機研制與硬件驅動平臺搭建
8.7.1實驗平臺設計
8.7.2加載實驗
8.8本章小結