/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240201 为了进一步实现永磁电机磁负荷和转矩密度的提升，提出了一种径轴向聚磁型永磁推进电机结构，转子永磁体在Halbach径向聚磁结构基础上进一步结合轴向延伸永磁体，实现了永磁磁场的径轴向聚磁。针对该种新型电机，本文详细研究了其结构特点，利用有限元分析了所提电机结构的电磁性能。首先对比分析了定转子等长结构、定转子不等长（overhang）结构输出性能，并对对称型overhang结构进行了参数化优化，有效提升了电机转矩密度。最后，利用三维有限元模型对比分析了径向overhang和径轴向overhang电机的电磁性能，结果发现径轴向overhang电机空载磁密提升了6%、输出转矩增大了1.3%、转矩脉动减少了0.4%，进一步验证了电机性能的优越性。 2024年02月28 00:00 2024年2期 1 5 0 孙明宇，马康，刘业 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240202 永磁式齿槽式集中绕组形式有限转角力矩电机一般具有较小的气隙，进而可以增加电机的气隙磁密幅值，提高力矩输出能力。根据这一优势，通过理论设计和有限元仿真软件设计出一种符合基本性能要求的旋转式直驱阀有限转角力矩电机，并研究了充磁方向、斜槽对齿槽转矩和输出转矩的影响，从而达到抑制转矩波动、改善转矩波形的目的。根据线性霍尔具有体积小、反馈信号线性度好等优点，选用线性霍尔接收信号，并研究霍尔位置和偏心距对霍尔波形畸变率的影响。研究表明，对霍尔波形进行优化后成功将谐波畸变率从最初的4.9%降低到0.1%以下，这在工程研究领域具有重要参考意义。 2024年02月28 00:00 2024年2期 6 12 0 张恩静，潘鹤，张书荣，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240203 永磁电机转子作为储能飞轮的核心部件，需要具有较高的磁性能同时要满足材料结构强度要求。本文针对此问题，采用了综合评分法来衡量电机转子的电磁特性和力学特性。通过五因素四水平16项组合的优化方案，调整电机转子铁心结构参数，求出了因素主次顺序和最优组合。试验结果表明，在电机气隙磁密的基波幅值不变的情况下，转子最大应力值由原来的407.8 MPa，降低到了325.9 MPa ，安全系数达到了1.227倍，满足了电机转子强度的设计要求。本研究提出了一种基于强度和气隙磁密的永磁电机转子结构优化方法，通过综合评分法实现了电机转子的气隙磁密的基波幅值与最大应力的综合指标的最优化。该方法可以解决大功率储能飞轮高速电机转子结构强度问题，提供了理论方法解决方案。 2024年02月28 00:00 2024年2期 13 17 0 黄漪帅，梁志宏，李飞，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240204 针对游标电机的无位置控制，本文通过对磁场进行分析，指出游标电机经过调制作用产生多个工作次谐波，需根据合成反电势，采用矢量控制。同时，由于游标电机转子为多极对数的结构，使其在运行时，对于位置信号的准确性要求更为严苛，较小的位置信号误差便会引起较大的控制角度的差距，如何保证游标电机在无位置传感器控制时的观测精度，对其运行性能起着至关重要的作用。本文以一台外转子分裂齿游标电机为对象，分析其运行原理，建立基于合成反电势的数学模型，并采用基于改进超螺旋滑模观测器的无位置控制策略，保证了游标电机无传感器控制的稳态及动态性能。 2024年02月28 00:00 2024年2期 18 24 0 熊凯，章玮 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240205 基于惯量辨识的永磁同步电机自校正PI速度控制具有良好的抗负载扰动性能，但受到惯量辨识过程存在抖动的影响转速响应会产生高频振荡。为抑制高频振荡，提出一种基于动态遗忘因子递推最小二乘法惯量辨识的自校正PI控制策略。首先，构造指数函数形式的动态遗忘因子，分析其跟随辨识误差变化的规律并用于转动惯量辨识。然后，采用“振荡指标法”设计PI参数整定公式，并结合DFFRLS惯量辨识过程进行自校正PI控制。仿真和实验结果表明：改进的DFFRLS有效减小了辨识惯量的抖动幅度；所提ST-PIC调速控制策略在保证转速高性能响应的同时有效抑制了高频振荡。 2024年02月28 00:00 2024年2期 25 30 0 邹敬业，赵世伟，陈志峰 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240206 为解决传统PID控制在无刷直流电机调速系统中的控制精度低、效果不佳等问题，设计了一种基于参数自整定模糊PID控制的调速系统。通过在Matlab/Simulink仿真软件中建立了无刷直流调速系统的模型，分别采用传统PID控制、模糊PID控制和参数自整定模糊PID控制来对转速环进行调控，而电流环则采用PID控制。通过对比研究结果发现，采用参数自整定模糊PID控制的调速系统具有许多优势。系统的超调量较小，控制效果较好，同时提高了系统的鲁棒性。通过搭建模型并进行仿真实验，证明了采用参数自整定模糊PID控制的调速系统在解决无刷直流电机调速系统控制精度低、效果不佳等问题方面具有优势。这一方法能够有效提升系统的控制性能，并增强系统的鲁棒性。该无刷直流电机的调速系统可以稳定、可靠运行，满足使用需求。 2024年02月28 00:00 2024年2期 31 35 0 张伟，李昕涛，王茹愿，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240207 针对无人机机电系统结构内部战伤状态评估问题，提出了基于改进经验模态分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）的战伤状态评估参数设计方案。首先分析了无人机机电系统典型战伤模式及损伤机理，提出了基于状态参数深层分析的状态评估方案；其次考虑到EMD端点效应对机电系统战伤状态评估带来不利影响，提出了基于多项式拟合延拓的EMD改进方案，基于改进EMD综合奇异值熵理论，构建了机电系统战伤状态评估参数设计方法。最后开展了仿真数值算例研究，结果表明本文所提能够有效的无人机机电系统战伤状态评估结论。 2024年02月28 00:00 2024年2期 36 40 0 刘聪，廖开俊，李静 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240208 针对传统永磁同步电机无感矢量控制系统中存在转速超调、强抖振以及鲁棒性差等问题，在位置环提出了一种以边界层可变的分段函数作为切换函数的新型全阶滑模观测器(NFSMO)并引入模糊控制模块实现对新切换函数边界层的自适应调节，使系统的高频抖振问题得到有效削弱以及提高了转子位置的观测精度；在速度环提出了一种新型趋近律与改进型扩展状态观测器(IESO)相组合的新型速度滑模抗扰动控制器(NSMDC)，结合最大转矩电流比(MTPA)拟合模块能够有效降低扰动误差对系统造成的影响，提高系统的稳态性能。仿真结果表明：与传统方法相比，新型双滑模控制方法不仅能够有效改善系统的滑模抖振，且具有更优的抗干扰性和稳定性。 2024年02月28 00:00 2024年2期 41 49 0 陈先福，梁泉，黄新宇，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240209 中速永磁风力发电机组的发电机与齿轮箱高度集成，共用高速轴和端盖。若端盖密封失效会导致油液、油雾进入发电机内部。由于端盖密封的寿命未经过长期老化验证，因此亟需研究油液、油雾对发电机绕组绝缘和防腐等功能的影响。然而，齿轮箱漏油程度等环境工况无法量化，故在研究过程中通过常规试验项目提高试验严苛等级，提出了“高温长时油膜+高温长时浸油”的发电机绝缘及防腐耐油测试方法，完成了发电机绝缘的系统级防腐体系的油雾耐受性试验，为发电机的可靠性设计提供了重要依据。 2024年02月28 00:00 2024年2期 50 55 0 石胜杰，李延慧，李斐斐，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240210 由于风机轴承易发生故障且振动信号分析对于故障诊断极其有效，提出了基于自适应噪声完备集合经验模态分解（Complete Ensemble EmpiricalMode Decomposition with Adaptive Noise，CEEMDAN）和变分模态分解（Variational Modal Decomposition，VMD）相结合的信号处理方法。首先，使用CEEMDAN将采集到的振动信号分解成若干本征模态函数（Intrinsic Mode Function，IMF）分量，并使用能量加权合成峭度指标筛选故障特征明显的IMF分量，进行信号重构；之后，利用VMD将新的信号进行再分解，将VMD分解后每个IMF的能量比与基于包络熵和包络谱峭度组合的复合指标筛选出的最优IMF分量构建能量熵、样本熵、近似熵进行特征融合；最后，将融合特征矩阵输入到蛇优化算法（SO）优化支持向量机（SVM）进行识别和分类，实现多故障模式识别。通过仿真实验表明：此方法对于检测轴承十种劣化状态，诊断正确率达到98%。为风机轴承故障诊断提供了一种新的思路。 2024年02月28 00:00 2024年2期 56 62 0 王磊，刘国龙，杨磊，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240211 电机驱动操动机构相较于传统操动机构结构简单，动作可控性强，极大的提高了断路器分合闸操作的可控性及可靠性。针对电机驱动机构的控制方法即机构的运动轨迹方法，提出了一种电机驱动机构的路径动态规划方法，由建立的电机输出轴与开关动触头之间的数学模型，推导开关动触头最佳运动轨迹和电机轴最佳输出曲线的数学关系，最后搭建126kV电机驱动操动机构试验平台，由试验平台所得的结果证明，提出的动态规划方法与预置曲线法相比，能够有效缩短运行时间，提高断路器的机械寿命。 2024年02月28 00:00 2024年2期 63 66 0 何大伟，张明慧，何保营，等 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20240212 球形关节是一种结构简单紧凑、响应快、精确度高的单一球转子多自由度电机，在航天航空、先进医疗设备、智能机器人等众多领域有着广阔的应用前景。针对球形关节的部分关键技术进行了分析总结，首先对当前一些主流球形关节的驱动原理和结构进行了分类整理，介绍了各类球形关节的驱动方法和技术特征；其次针对位姿检测研究主要技术路线进行了总结归纳。最后，基于上述讨论分析了球形关节研究的关键技术发展趋势，为后续球形关节研究提供了参考。 2024年02月28 00:00 2024年2期 67 72 0 徐博涵，张帆，曾励，等