转速-力-热耦合下驱动电机轴承放电击穿特性研究

为明确驱动电机轴承的放电击穿特性（放电电压、放电电流、放电能量、放电电流密度等）及其影响因素，从而减轻轴承表面的电蚀损伤，通过建立某驱动电机集中参数共模等效电路提取轴电压，依据弹流润滑理论确定最小油膜厚度下的阈值电压，结合放电击穿模型分析了轴承放电击穿特性，明确了不同转速、温度及受力条件下放电击穿特性的变化规律，结果表明，随着转速的降低与温度、径向力的升高，放电击穿特性相关参数逐渐减小，同时，转速、温度对轴承放电击穿特性的影响较径向力的影响更显著。     

一种高频高能点火系统放电特性及其对早期火焰发展影响的研究

设计了一种高放电频率、高点火能量的火花放电点火系统,利用准纳秒级伏安特性测试和定容室燃烧试验,系统地研究了该高频高能点火系统的放电特性,以及放电频率、单次放电延时等参数对可燃混合气的初始火核形成和早期火焰发展的影响。结果表明:对比普通的高频点火,该点火系统放电电流更大,相同的放电频率和放电时长下火花塞释放的点火能量更大。增加放电频率,点火能量随之增加,当频率为5kHz时,点火能量约为60mJ,当频率上升到15kHz时,点火能量上升到150mJ,表明点火能量随着放电频率的变化具有良好的相关性。增加单次放电延时也可以获得更高的点火能量,在0μs放电延时情况下,点火能量约为60mJ,放电延时逐步增加到40μs时,点火能量增加到150mJ。记录放电期间火弧变化的图像,可以观察到高频高能点火明显亮于普通高频点火,说明该点火方式具有更大的放电体积和能量。提高放电频率、增加单次放电延时,高频高能点火的火弧持续时间更长,更容易呈现出火弧连续放电的特性。定容室燃烧试验对比结果表明高频高能点火可以形成更大的火核体积和更加稳定的初始火焰,且增加放电频率和延长单次放电延时,可以进一步加速燃烧过程。     

并联混合动力轿车电机有源同步换档技术研究

针对一款并联混合动力轿车,分析了其结构形式下机械自动变速器的换档过程;设计制定了较为完善的电机有源同步辅助换档控制策略。使得在换档的同步过程中,电机可以主动调节变速器输入轴转速,从而实现了减小变速器输入与输出轴转速差和缩短同步时间的目的。通过对MATLAB/Simulink环境下建立的动力传动系统模型进行仿真试验以及进行实车试验,证明了该技术有效地缩短了并联混合动力轿车的换档时间,保障了同步器的寿命。     

双介质低温等离子体空气放电光谱分析及工作参数对 NOx生成的影响

依据介质阻挡放电原理及低温等离子体转化有害气体的机理,设计了一套双介质阻挡放电型低温等离子体空气放电试验系统。研究了空气流量、激励电压峰峰值（VP‐P）及放电频率对空气放电特性及其产生的NO,NO2体积分数变化的影响,并采集了放电区域光谱信息。研究结果表明：当VP‐P、空气流量保持恒定时,NO,NO2的体积分数随放电频率的增大而逐渐减小;当放电频率、VP‐P保持恒定时,NO,NO2的体积分数均随空气流量的增大而逐渐减小;保持放电频率不变,VP‐P从13kV增大到28kV过程中,氮气发射特征谱线强度逐渐增大;保持VP‐P不变,放电频率从7kHz增大到11kHz过程中,氮气特征谱线强度逐渐减小。     

基于三相短路的永磁同步电机电感参数测量方法

为解决磁饱和效应造成的永磁同步电机直交轴电感难以准确测量的问题,基于电机三相短路的测量方法,提出了一种电感参数测量方法,在电机三相短路状态下直轴电感依据永磁体磁链和直轴电流测量获得,交轴电感可利用转矩公式获得,消除了磁饱和影响,试验结果表明,该方法可以在电流全域范围内取得±5%的测量精度,满足电机控制要求。     

季冻区路基土的能量损伤演化模型研究

依托辽宁阜新某公路路基土样,进行冻融循环试验及三轴压缩试验,分析不同含水率、围压、冻融次数下的弹性能变化规律;基于能量衰减定律,建立能量损伤演化模型,探索季冻区路基土的损伤规律。结果表明：含水率较高时试件应变与弹性能正相关,弹性能随冻融次数和含水率的增加而平顺,含水率较小时弹性能迅速升高出现峰值,然后逐渐减小最后趋于平稳;在围压加持下,随着应变的增加弹性能整体呈现先增大至峰值点后减小并趋于稳定的变化趋势,曲线相同应变位置的弹性能值随围压的增大而增大;能量损伤演化模型曲线与试验曲线吻合度较高,为季冻区冻土路基灾害防治提供了理论依据。     

高能点火对电弧发展和稀燃影响的可视化研究

基于光学单缸机和高速摄影,结合点火系统的放电特性,研究了放电电弧的形成和发展受进气流场和点火能量的影响以及高能点火对稀薄燃烧的影响.结果表明:常规点火系统放电持续时间约2.6 ms,初始功率约30 W,且功率随时间迅速衰减,点火能量仅40 mJ.相比常规点火,高能点火系统通过大电流和长时间的设计,16 V供电下放电持续...     

电动汽车电动液压式动力转向系统的控制

为了实现燃料电池电动客车的动力转向功能,提出了直流电机通过联轴机构直接驱动油泵的电动液压式动力转向系统。通过建立电机电压与油泵流量、电机电流与油泵压力的数学模型,设计了具有恒压和恒流复合输出特性的电机控制器。在恒压特性作用下,油泵流量恒定;在恒流特性作用下,实现了油泵流量和压力的自适应控制,避免了油液溢流现象。结果表明,系统工作稳定、能量效率高,在燃料电池电动客车上获得了成功的应用。     

电动汽车电机主动加热技术应用与测试

基于某款电动汽车开发了电机主动加热功能及整车热管理控制系统,并分别通过低温快充、空调采暖试验对电机主动加热功能进行性能测试。测试结果表明,电机在停车、行驶状态下均可作为热源为电池和空调供热,停车状态电机可输出热量约2 kW,加热效率（冷却液吸收热量÷电机损耗功率）仅约70%;低速行车时（32km/h）,虽然电机加热能力提升至2.4 kW,但受壳体散热影响,加热效率降至64%;车速提升至80 km/h,平均加热功率约3 kW,加热效率受传动损耗等因素影响导致计算结果失真。由于电机主动加热的真实效率较低,整车控制系统需限制该功能的应用场景和开启时间,在满足少数、极低温工况下快速升温需求的前提下,防止系统能耗过高。     

混合动力轿车纯电动模式起步时纵向抖振的试验研究与控制

针对某新款混合动力轿车在纯电动模式起步存在严重的纵向抖振问题,研究其振动来源和控制方法.首先进行实车道路试验,以恒定转矩缓加速起步,实时采集车速、电机的转速与电流和电机机体与座椅导轨的振动加速度,并采用时频分析法确定抖振的频率特征.然后,利用实测三相电流数据,用有限元法预测试验工况下的电机转矩并进行转矩波动的时频分析,结果表明:低速小负荷下的电机转矩波动引起的强迫激励导致车辆起步加速时的纵向抖振.最后,通过抑制电机相电流畸变控制电机转矩波动,显著改善了起步加速的平顺性.     

煤渣改良土的阻尼比影响因素试验研究

为研究循环荷载给煤渣改良土阻尼比带来的影响,利用GDS动态三轴测试系统对不同围压及频率下的煤渣改良土进行了动三轴试验,获得了煤渣掺量、围压及频率对改良土阻尼比的影响规律。根据影响形式的不同,借助修正的Hardin-Drnevich模型建立了阻尼比的增长模型,并确定了模型中各参数的物理意义。试验结果表明:随着荷载作用次数的增加,各组改良土试样的滞回曲线均逐渐由开口型向闭合型过度,滞回曲线所围成的面积也逐渐减小;改良土滞回曲线所围成的面积随煤渣掺量的增加而逐渐增加,曲线的不闭合程度逐渐增大;当煤渣掺量及加载频率一定时,随着围压的增大,滞回曲线所围成的面积逐渐减小;当煤渣掺量与围压一定时,随频率的增加,改良土滞回曲线围成的面积逐渐减小,低频的作用较为明显;随着动应变的增大,改良土的阻尼比也逐渐增大,其增长速率出现先增大后减小的变化规律;煤渣掺量及围压是最大阻尼比的主要影响因素,随着煤渣掺量的增加,改良土的阻尼比逐渐增大,而围压的影响与之相反;频率主要影响阻尼比的增加速率且低频的影响较为突出。借助修正的Hardin-Drnevich模型所建立的阻尼比增长模型能够较好地反映阻尼比在加载过程中的变化趋势,具有较高的精度,可以为类似工程提供参考。     

改进反激式开关电源的电池双向均衡系统

为了解决电池均衡系统在均衡过程中被充电电池自行放电现象,避免出现不合理电流产生能量损耗,提出了使用主控MOS管与辅控MOS管的改进的电池均衡系统,实现了均衡电路中各回路电流流向的精确控制;以反激式开关电源为核心原件,完成了双向均衡电路的设计。通过在Matlab/Simulink平台下建立完整的均衡系统模型,并建立调参模型作为辅助模型,来对所建立均衡系统进行仿真。研究结果表明,在一定初始条件下,1C充放电倍率下充电时间延长171.1s、放电时间延长143.1s,1/3C充放电倍率下充电时间延长731.2s、放电时间延长868.5s,证实了改进均衡系统的有效性与实用性。     

变压器中性点间隙接地保护的技术分析与研究

变压器中性点间隙接地保护采用零序电流继电器与零序电压继电器并联方式,带有0.5s的限时构成。当系统发生接地故障时,在放电间隙放电时有零序电流,则使设在放电间隙接地一端的专用电流互感器的零序电流继电器动作;若放电间隙不放电,则利用零序电压继电器动作。当发生间歇性弧光接地时,间隙保护共用的时间元件不得中途返回,以保证间隙接地保护的可靠动作。     

An Analysis on the Effects of Plateau Environment on the Performance of Hybrid Electric City Bus

对一辆12m混合动力城市客车,分别在高原和平原地区进行了相同循环行驶工况的性能比对试验,以分析客车在不同运行条件下燃油经济性和电机助力能量的变化.结果表明:高原环境对客车的燃油经济性有明显影响,每循环燃油消耗量比平原地区平均增加5.62％;每循环燃油消耗量受电机助力能量影响较大,受起步方式的影响较小;制动回收能量和电机助力能量基本不受高原环境的影响,电机助力能量波动较大主要与动力电池的起始SOC值有关.     

荷载作用形式与自修复对混凝土抗渗性能的影响研究

为研究拉伸荷载、轴压荷载和自修复作用对混凝土抗渗性能的影响,该文通过试验研究氯离子含量和氯离子扩散系数D随应力水平、荷载作用形式和自修复时间的变化规律。结果表明:施加拉伸荷载或轴压荷载后,氯离子含量和D都明显增大,且应力水平越大,氯离子含量和D越大,当拉应力水平大于50%时,混凝土抗渗性急剧下降;相比于持载时,卸载后氯离子含量和D都出现不同程度的降低;将持续拉伸后的试件进行28d的自修复后,氯离子含量和D明显减小,混凝土抗渗性能得到明显改善;轴压荷载作用后,自修复7d对混凝土抗渗性能的改善效果不明显,而自修复28d后抗渗性能得到显著改善。     

模糊PID控制的电动汽车再生制动系统变换器的研究

提出了利用超级电容作为储能元件实现电动汽车再生制动的能量回收方案,分析了电动汽车控制系统的双向DC/DC变换器和电机驱动器的驱动降压电路、制动升压电路,设计了该控制系统的模糊自整定PID控制器。通过仿真研究表明,在车辆驱动降压变换时,模糊自整定PID控制的超级电容器在150 A左右的大电流放电情况下,超级电容仍能维持2.5 s的指定电压输出,车辆在额定功率下工作,通过降压变换,超级电容储存的能量迅速供给电机,有效提高了驱动电流,改善了起动及加速性能,有效增加了续驶里程。在制动升压变换时,模糊自整定PID控制的超级电容器电流基本跟随指令值上下波动,超级电容电压从120 V不断上升,使得该电容器的储能能力得到充分利用,实现了高水平的能量回收。     

天然气发动机起动点火能量控制策略

通过测量点火线圈初级回路的电流,确定初级回路的最佳闭合时间。为了有效提高点火系统的可靠性,提高点火能量,在发动机转速低于600 r/min时,采用了压缩上止点前多次点火策略。参照SAE J973—1999标准,采用稳压管串作为模拟负载,实现了点火能量的量化测试。为了确保多次点火的能量在压缩上止点前充分释放,调整了多次点火时的脉冲信号间隔。试验结果表明,初级线圈闭合时间为6 ms时,初级断开电流不再继续增大,储能接近饱和;采用多次点火策略时,脉冲信号间隔为1.28 ms,可以保证多次点火的能量都在压缩上止点前充分释放。     

DBD型低温等离子体放电功率影响因素研究

为深入理解介质阻挡放电特性,提高其运行效率,采用Q-VLissajous图形法对介质阻挡放电功率P进行测量,研究了外加激励峰值电压V、放电频率f、放电气隙lg、介质厚度ld等因素对介质阻挡放电功率的影响。试验结果表明,P随V的增大而增大;相同V时,提高f可增大P,且采用较大f的P随V的增长速度较快;P随lg的增加而提高,但lg不宜太大,否则热损耗增加,且易造成介质击穿;减小ld可提高P,为避免介质击穿,ld也不宜太小。     

基于电机最优回馈转矩曲线的制动控制策略

本文中首先基于电机等效电路模型,分析了车用内置式永磁同步电机的耗能制动状态和回馈制动状态;然后根据电机矢量控制原理,对控制电流指令进行解析,并经试验数据的验证;接着计算得到永磁同步电机最优回馈转矩曲线,并据此提出一种制动回馈能量最优的串联制动控制策略。最后针对某P4并联混合动力商用车,仿真分析了在C?WTVC、CHTC?TT循环工况和试验采集到的某段省道工况下,并联制动和所提出的串联最优制动控制策略下的百公里油耗和制动回收能量。结果表明,与并联制动控制相比,基于电机最优回馈转矩曲线的串联制动控制策略可降低油耗,并回收更多的制动能量,实现制动回收能量和燃油经济性的提升。     

永磁同步电机交直轴同步电抗参数仿真

为了研究永磁体励磁饱和对电机交、直轴同步电抗的影响,从理论上简单阐述直接负载法的原理。运用有限元法对某内置式永磁同步电机负载仿真,通过对交、直轴电流参数解耦扫描,得到交、直轴电流组合下的反电势曲线,对仿真得到的反电势基波幅值及其相位通过后处理分析,形成交、直轴电抗矩阵和其随交、直轴电流变化的曲线,最后总结电抗参数Xd和Xq随交、直轴电流的一些变化规律,为该种电机的准确设计提供参考。