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內(nèi)容簡介

　　雙凸極電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速范圍寬、成本低和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，是一種極具市場競爭力的驅(qū)動電機(jī)。但因其特有的雙凸極結(jié)構(gòu)以及脈沖式繞組供電方式導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行時會產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動，這也是擴(kuò)大此類電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的主要障礙。本書分別從雙凸極的新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論分析、多參數(shù)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(jī)轉(zhuǎn)矩脈動的方案，獲取一些有價值的創(chuàng)新和結(jié)論。希望本書在雙凸極電機(jī)新型拓?fù)洹⒒A(chǔ)理論以及抑制轉(zhuǎn)矩脈動技術(shù)等方面的研究成果，可為電機(jī)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員提供一定的理論支持，加深對雙凸極電機(jī)的理解與認(rèn)識。同時，也希望能進(jìn)一步挖掘雙凸極電機(jī)的優(yōu)勢與應(yīng)用潛力，為新能源汽車、船舶推進(jìn)等電機(jī)驅(qū)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(xué)電氣工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。主要從事特種電機(jī)設(shè)計(jì)研究、智能控制技術(shù)及水下機(jī)器人智能推進(jìn)系統(tǒng)研究。在IEEE Transactions on Industry Applications、IEEE Transactions on Magnetics、中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)等國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)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(shí)用新型專利30余項(xiàng)。承擔(dān)國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目2項(xiàng)、遼寧省自然科學(xué)基金課題1項(xiàng)、遼寧省省資源廳重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，橫向課題開發(fā)應(yīng)用10余項(xiàng)。作為第一負(fù)責(zé)人獲得遼寧省科技進(jìn)步三等獎一項(xiàng)、中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎三等獎一項(xiàng)，參與獲得省部級科技進(jìn)步二等獎2項(xiàng)。婁家川，博士，畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學(xué)電氣工程專業(yè)，現(xiàn)任安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院講師。主要從事特種電機(jī)設(shè)計(jì)、智能控制等方面的研究工作。參與完成國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，并發(fā)表多篇包括IEEE Transactions on Industry Applications、中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)等國內(nèi)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(xué)電力電子與電力傳動專業(yè)，現(xiàn)任中煤科工集團(tuán)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(yàn)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化的研究工作。主持并參與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等多項(xiàng)科研項(xiàng)目，發(fā)表論文20余篇，授權(quán)國家專利32項(xiàng)，獲山西省科技進(jìn)步二等獎、中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技進(jìn)步二等獎等。

圖書目錄

目錄
Contents
前言
第1章導(dǎo)論
1.1雙凸極電機(jī)研究背景與意義
1.2雙凸極電機(jī)發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
1.2.1開關(guān)磁阻電機(jī)的歷史沿革
1.2.2永磁雙凸極電機(jī)的發(fā)展方向
1.2.3電勵磁雙凸極電機(jī)的發(fā)展方向
1.2.4混合勵磁雙凸極電機(jī)的研究進(jìn)展
1.3新結(jié)構(gòu)線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)
1.3.1線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)研究目的及意義
1.3.2線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)特點(diǎn)
1.3.3線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)與其他雙凸極電機(jī)拓?fù)?br />比較
1.4雙凸極電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4.1本體優(yōu)化設(shè)計(jì)對轉(zhuǎn)矩脈動抑制影響分析
1.4.2控制策略對轉(zhuǎn)矩脈動抑制影響研究現(xiàn)狀
1.5雙凸極電機(jī)的應(yīng)用
1.5.1在航空器中的應(yīng)用
1.5.2在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用
1.5.3在電動汽車中的應(yīng)用
1.6本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章雙凸極電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生機(jī)理
2.1雙凸極電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.1.1三相開關(guān)磁阻電機(jī)
2.1.2雙凸極電機(jī)的典型結(jié)構(gòu)
2.1.3混合勵磁雙凸極電機(jī)的典型結(jié)構(gòu)
2.1.4開關(guān)磁阻電機(jī)工作原理
2.1.5永磁雙凸極電機(jī)工作原理
2.1.6電勵磁雙凸極電機(jī)工作原理
2.1.7混合勵磁雙凸極電機(jī)工作原理
2.2雙凸極電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.2.1機(jī)-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(jī)常用控制策略
2.3.1傳統(tǒng)控制策略
2.3.2變結(jié)構(gòu)控制
2.3.3智能控制
2.3.4轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)控制策略
2.3.5直接轉(zhuǎn)矩控制與直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制
2.3.6自抗擾控制策略
2.4雙凸極電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生機(jī)理及抑制技術(shù)
2.4.1轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生機(jī)理
2.4.2優(yōu)化電機(jī)定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)抑制脈動的方法
2.4.3相電流模糊補(bǔ)償控制減小轉(zhuǎn)矩脈動
2.4.4關(guān)斷角對有效輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動的影響
2.5本章小結(jié)
第3章線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)結(jié)構(gòu)、原理及轉(zhuǎn)矩特性
3.1線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及原理
3.1.1電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.1.2工作原理
3.2基本數(shù)學(xué)模型
3.2.1發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型
3.2.2電動機(jī)數(shù)學(xué)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(jī)系統(tǒng)構(gòu)成
3.4.1新拓?fù)潆姍C(jī)調(diào)速系統(tǒng)的主要構(gòu)成
3.4.2中央勵磁電流調(diào)節(jié)勵磁特性
3.5線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性
3.5.1中央輔助勵磁線圈的重要特性
3.5.2電機(jī)的兩種轉(zhuǎn)矩特性各自正負(fù)性關(guān)系
3.6線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動
3.6.1雙凸極結(jié)構(gòu)及繞組供電方式導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動
3.6.2改善電感特性及調(diào)節(jié)氣隙磁場抑制轉(zhuǎn)矩脈動
3.7本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
4.1線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1.1算例電機(jī)技術(shù)指標(biāo)與設(shè)計(jì)方案
4.1.2電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1.3初始設(shè)計(jì)方案
4.1.4關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對轉(zhuǎn)矩性能的影響
4.2線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)磁路解析法非線性建模
4.2.1不對齊位置磁化曲線計(jì)算
4.2.2臨界對齊位置磁化曲線計(jì)算
4.2.3對齊位置磁化曲線計(jì)算
4.2.4半對齊位置磁化曲線計(jì)算
4.2.5非線性模型
4.3線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)多參數(shù)低轉(zhuǎn)矩脈動本體優(yōu)化
4.3.1優(yōu)化目標(biāo)、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(shù)優(yōu)化對比分析
4.3.6BAS算法電磁方案
4.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)電磁
性能及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性分析
5.1輔助線圈勵磁磁場對轉(zhuǎn)矩特性的影響
5.1.1靜態(tài)場調(diào)磁能力分析
5.1.2穩(wěn)態(tài)性能分析
5.2新結(jié)構(gòu)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(jī)的轉(zhuǎn)矩仿真
5.2.2電勵磁雙凸極電機(jī)與永磁雙凸
極電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性分析
5.2.3電勵磁雙凸極電機(jī)與永磁雙凸極電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動的原因
5.2.4線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)與同容量三相6/4極和8/6極
SRM轉(zhuǎn)矩性能對比分析
5.3線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)模態(tài)分析及振動預(yù)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(yù)測方法
5.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)控制策略及轉(zhuǎn)矩脈動抑制
6.1基于感應(yīng)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(zhuǎn)矩脈動控制策略
6.2.1徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其原理
6.2.2徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法及辨識系統(tǒng)
6.2.3單神經(jīng)元自適應(yīng)PID在線補(bǔ)償直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制
6.3線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)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(jié)果分析
6.4本章小結(jié)
第7章線圈輔助勵磁雙凸極電機(jī)控制系統(tǒng)平臺設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
7.1電機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
7.1.1DSP控制器
7.1.2功率逆變電路及其驅(qū)動電路
7.1.3電流采集單元
7.1.4速度及轉(zhuǎn)矩采集單元
7.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
7.3試驗(yàn)驗(yàn)證
7.4本章小結(jié)
第8章新結(jié)構(gòu)雙凸極電機(jī)高速化研究
8.1HSM-CR結(jié)構(gòu)與工作原理
8.2HSM-CR設(shè)計(jì)與電磁場分析
8.2.1HSM-CR設(shè)計(jì)
8.2.2HSM-CR電磁場仿真分析
8.3HSM-CR振動噪聲與轉(zhuǎn)子應(yīng)力分析
8.3.1HSM-CR定子模態(tài)分析
8.3.2不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析
8.3.3HSM-CR的諧響應(yīng)分析
8.3.4HSM-CR噪聲分析
8.4HSM-CR高速運(yùn)行損耗特性研究
8.4.1鐵耗的計(jì)算
8.4.2繞組銅耗的計(jì)算
8.4.3機(jī)械損耗的計(jì)算
8.4.4雜散損耗的計(jì)算
8.5HSM-CR高速運(yùn)行溫升研究
8.5.1熱源分布
8.5.2對流換熱系數(shù)
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(jì)算
8.6HSM-CR無位置傳感器控制技術(shù)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(jié)果對比
8.7HSM-CR樣機(jī)研制與硬件驅(qū)動平臺搭建
8.7.1實(shí)驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)
8.7.2加載實(shí)驗(yàn)
8.8本章小結(jié)