基于指数函数的开关磁阻电机磁链非线性模型

开关磁阻电机（SRM）的双凸板结构导致其运行时磁链具有非线性特点,因而精确建立电机的数学模型比较困难.在分析开关磁阻电机的非线性特性和磁链曲线后,提出了利用一种指数函数来构建磁链曲线的新型数学模型.结合Ansoft软件的电磁分析功能,利用Matlab软件搭建一台3 kW、12/8极SRM的控制仿真模型,在角度位置控制（APC）模式下进行了仿真分析,并与实验结果进行了比较,验证了该磁链非线性模型的准确性.     

基于柔性神经网络自适应PID的磁轴承径向力控制

针对电机磁轴承径向力控制的严重非线性,提出了利用神经网络自适应整定PID参数,从而直接调节磁轴承径向悬浮绕组电流实现转子径向稳定悬浮的控制方案.在利用BP神经网络结合PID控制实现转子径向稳定悬浮的基础上,为改善径向位移跟踪的动静态性能,提出了基于柔性神经网络的径向力控制,给出了详细的控制算法,并仿真比较了柔性神经网络控制与BP神经网络控制下转子在空载和突加负载时径向悬浮情况,仿真结果表明柔性神经网络控制具有更好的动静态性能,为智能控制的进一步应用研究提供了基础.     

基于阶跃激励响应的牵引电机定子早期匝间短路故障诊断方法

为了实现对牵引电机定子绕组匝间短路早期故障的可靠诊断,文章提出了一种基于阶跃激励稳态响应电流的故障诊断方法。首先根据牵引电机三相定子绕组匝间短路模型,对定子绕组任意两相施加阶跃激励,推导出3种情况下的响应电流表达式,并依据响应电流稳态值的变化特征提出新的故障特征分量;然后,搭建故障电机仿真模型,分析短路电阻和短路故障严重程度对响应电流的影响,研究故障特征分量对早期匝间短路故障诊断的有效性与可靠性;最后搭建试验平台,分析当电机固有不对称时,匝间短路故障对故障特征分量的影响。仿真与试验结果表明,该故障特征分量可以表示早期的匝间短路故障及其严重程度,并且能滤除电机固有不对称的影响。基于阶跃激励稳态响应电流的诊断方法操作便捷,结果可靠性高,对保护牵引系统的安全具有极大意义,且具备极大的工程应用价值。     

磁浮开关磁阻电机悬浮力的变结构控制

以磁浮开关磁阻电机轴向力为对象,研究了其转子稳定悬浮的控制.根据电磁场理论,建立了轴向悬浮力数学模型,针对悬浮力控制的非线性特点,采用基于离散时间趋近率的变结构控制方案,完成了电流、位移双环控制的轴向悬浮力控制器,实现了轴向悬浮力的稳定控制,分析了实现稳定跟踪的滑动模态的存在条件,并进行了仿真分析,仿真结果验证了该控制策略的有效性.     

牵引电机定子绝缘局部放电试验和可靠性评估

针对牵引电机定子绝缘局部缺陷问题,基于局部放电脉冲电流法,提出了一种可用于评估牵引电机定子绝缘可靠性的方案。根据电机定子绝缘的4种放电类型建立了放电模型,通过放电模型的局部放电试验获取了不同放电类型的相位谱图和放电脉冲,对典型放电相位谱图和脉冲特征进行了分析;提取了相位谱图的特征序列,采用BP神经网络对放电类型进行分类,并根据放电幅值的大小划分定子绝缘安全等级,提出定子绝缘评估方案;搭建了局部放电试验平台,对牵引电机试验样机的定子绝缘性能进行了局部放电测试。文章提出的定子绝缘可靠性评估方案可有效评估电机定子绝缘的局部放电缺陷类型和放电强度,对分析电机的绝缘状况具有一定的通用性和指导意义。