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电气化行业的最新科研集锦(三)

2022-08-16


01.深圳盾牌防雷公司提出利用LC滤波器来降低电涌保护器残压的新方法

匹配的LC滤波器并联在电涌保护器(SPD)后端,可以有效地降低电涌保护器电压保护水平至少在50%以上,从而更好地保护各种电子信息设备。针对传统的SPD必须在不同等级的配电柜中安装至少三台以上,才能将SPD的电压保护水平(残压)降至1.2kV以下。由深圳市盾牌防雷技术有限公司与广东海洋大学海洋与气象学院科研人员组成的技术团队提出了一种利用LC滤波器来降低SPD残压的方法。该方法在不改变现有SPD内部结构、参数和安装方法的前提下,可以有效地降低SPD两端的残压。Multisim仿真和模拟雷电冲击SPD+LC组合的试验结果证明了提出方法的可行性和有效性。

 ►http://www.cesmedia.cn/html/report/22072950-1.htm

02.广东工业大学科研人员提出一种新型九电平逆变器,成本低,体积小

基于开关电容的多电平逆变器具有电路拓扑简单和电容电压自动平衡等优点。然而,现有开关电容型多电平逆变器存在元器件数量较多和电压应力较大等缺点。针对这些问题,广东工业大学自动化学院、国网福建省电力有限公司电力科学研究院的研究人员提出了一种九电平逆变器,该电路通过较少的元器件数量和较低的元器件电压应力实现了4倍升压的九电平输出,具有较低的成本和较小的体积。

http://www.cesmedia.cn/html/report/22072699-1.htm

03.哈理工谢颖团队提出新型斜槽感应电机模型,研究横向漏电流的影响

通常中小型电机多应用感应电机,通过转子斜槽的结构达到抑制寄生转矩、电磁振动和噪声等目的,同时斜槽结构会增加转子导条间的横向电流,影响感应电机的起动性能以及电机效率。为此,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院的研究人员主要研究了横向电流对单斜槽感应电机性能的影响,通过总结单斜槽感应电机中横向电流在转子表面的分布规律,提出一种能计及横向电流的2D多截面有限元模型,相比已有计算横向漏电流时的3D模型,有效减少了仿真时间。他们通过在转子内建立过渡层的方式,利用多截面有限元的方法等效斜槽感应电机,在2D有限元仿真中考虑横向漏电流,利用此模型预测三相感应电机中横向漏电流对电机性能的影响,通过对Y802-2感应电机内横向漏电流损耗进行仿真,并与三维有限元的损耗值进行对比,验证模型的可行性与有效性,同时利用此模型分析横向电阻值对电机的起动转矩特性的影响。

http://www.cesmedia.cn/html/report/22080100-1.htm

04.大连交通大学科研团队在准确估计锂电池荷电状态研究上取得新进展

锂离子电池是电动汽车、无人机及电力电子设备的储能系统组件,对其进行准确的荷电状态(SOC)估计对于正确决策、安全控制和维护具有重要意义。针对锂离子电池SOC估计问题,大连交通大学自动化与电气工程学院的研究人员采用长短期记忆(LSTM)神经网络搭建锂离子电池SOC估计模型,将电池电压、电流、温度作为输入,建立多层LSTM预测模型,采用Adam优化算法与Dropout正则化方法完成LSTM模型的训练。测试结果表明,在模型训练过程中加入Adam优化算法与Dropout正则化方法,使模型对实验数据集的非线性和初始荷电状态的不确定性具有鲁棒性。

http://www.cesmedia.cn/html/report/22073049-1.htm

05.神经网络预测算法在抽油机节能电机系统中的应用

抽油机在工作时,每台电机的实际负载都是不相同的,如何根据工作过程中抽油机的实际负载来调整电机的实际输入电压对提高抽油机的效率有着明显的提升。本文采用了神经网络预测算法对电机实际输入电压进行预测,讨论了神经网络预测算法参数对预测结果的影响,并对神经网络预测算法获得的预测值与实测值进行了对比。结果表明本文提出的神经网络预测算法能够对电机最佳工作电压进行预测。

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20220615?st=article_issue

06.基于迭代滑模和扰动观测器的永磁同步电机转速控制

为了提高永磁同步电机(PMSM)控制系统的转速跟踪精度和鲁棒性,抑制其周期性转矩脉动,提出了一种基于积分滑模控制和迭代学习方法的PMSM单环控制策略。控制器采用单环滑模控制策略替代了传统的转速-电流级联控制,简化了控制系统的结构,提高了系统动态响应,通过引入迭代学习控制有效抑制了因电流谐波而导致的转矩脉动,提高了转速稳态控制精度。此外,针对系统存在的外部负载扰动、模型和参数不确定性等,设计了双重扰动观测器估计系统扰动量,提高了系统的鲁棒性。最后,针对所提复合控制策略进行了试验验证。试验结果表明,所提出的控制方法具有良好的动态性能、抗干扰能力和稳态控制精度。

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20220601

07.某城轨车辆驱动电机系统冷却回路研究

在某城轨车辆设计定型过程中,由于整体布置的限制使冷凝风机被遮挡。为评估该遮挡对整个冷却回路散热能力的影响,借助基于STAR CCM+的三维仿真手段结合多种一维校核方法,对电机冷却系统的潜在风险进行评估。在当前整体布置对冷凝风扇进风量影响为11.4%的情况下,对电机冷却系统的潜在风险进行校核分析后发现散热器仍具有足够余量,风险可控。通过该研究,发展出针对电机冷却系统工况的评估方法。

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20220607

08.高速动车组大功率多重化四象限整流器控制方法

以虚拟d-q电流解耦控制方法为基础,介绍了单牵引变流器内两重化四象限脉冲整流器控制方法、同一控制器中载波移相的实现方法、不同控制器之间多重化四象限脉冲整流器载波移相的实现方式、四象限脉冲整流器开关频率较低时(小于500 Hz)的调制补偿方法。在实际大功率变流器上验证了该控制方法。证明该方法可以实现网侧电流谐波低、网侧单位功率因数高及直流侧电压恒定的控制目标。

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20220603

09.基于电流残差估计的五相永磁同步电机定子故障检测与分类

针对五相永磁同步电机匝间短路故障和高电阻连接故障具有相同的故障特征的问题,提出一种基于电流残差估计和高频电流对比的故障检测与分类方法。首先利用卡尔曼滤波器估计故障时交直轴电流残差来检测电机异常状况;然后利用高频时电感和电阻的特性不同,来区分匝间短路和高电阻连接故障;最后对两种故障的严重程度和故障相位进行研究。仿真结果表明,该方法能够有效诊断电机定子故障,准确识别电机匝间短路故障和高电阻连接故障,并且故障的严重程度对转速及负载变化有良好的鲁棒性。

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20220611?st=article_issue

10.电动汽车无线充电系统磁耦合线圈结构的多目标优化设计

对于电动汽车无线电能传输(WPT)系统的磁耦合线圈结构优化设计,需综合考虑功率等级、传输效率与经济性等。首先分析了线圈匝数与匝距对传输功率、传输效率及线圈经济性的影响。然后,基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II),提出了以线圈效率与线圈经济性为优化目标,以3.3 kW额定功率与线圈尺寸为约束边界,对线圈匝数与匝距进行多目标优化设计的方法。最后,基于Maxwell-Simplorer联合仿真验证了优化设计方法的可行性与有效性,优化后线圈最大传输效率可达93.4%,两侧线圈损耗均得到改善。

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20220609