张江鹏
- 作品数：15 被引量：140H指数：7
- 供职机构：哈尔滨工业大学更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：电气工程航空宇航科学技术更多>>
- 高功率密度电机三维温度场计算及导热优化研究被引量：41
- 2016年
- 短时工作制高功率密度永磁电机具有工作电密高、电枢绕组发热大、温升高的特点。对电机的三维温度场计算尤其是绕组端部温升的准确计算成为高功率密度电机设计的重要部分。该文对高功率密度电机的损耗进行了准确计算,着重分析端部绕组的电阻和铜损耗。在电机的三维温度场计算模型中对端部绕组进行了分层等效,计算和实验结果表明分层等效模型能够提高绕组温升计算的准确性。为降低高功率密度电机中电枢绕组的温升水平,对电机端部绕组进行导热优化,减小了端部绕组的传热热阻,电枢绕组的最高温升从80℃降至69℃。最后通过样机实验验证了理论计算的正确性。
- 李立毅张江鹏闫海媛于吉坤
- 关键词：永磁同步电机高功率密度三维温度场导热优化
- 高速永磁同步电机电枢电流谐波分析被引量：6
- 2016年
- 在高速永磁同步电机谐波分析中,主要有解析和仿真两种方法。解析法则适用于连续系统,而仿真法适用于离散系统的,但两种方法之间关联性问题研究相对较少,针对此问题,提出一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术电枢电流谐波解析法和仿真法内在关联的分析方法。根据连续函数和离散函数的傅里叶级数公式,分析了这两种方法在谐波计算中偏差的分布规律。分析结果表明,采样频率和负载是离散电枢谐波计算的主要影响因素,随着采样频率的升高电枢电流谐波呈现振荡阻尼衰减的特性,并收敛于连续系统的解析值,而负载则能降低振荡幅值和提高收敛速度。构建了基于DSP的永磁同步电机系统实验平台,实验结果验证了该分析方法的有效性。
- 于吉坤李立毅杜鹏程张江鹏
- 关键词：高速永磁同步电机空间矢量脉宽调制电枢电流谐波分析离散傅里叶变换
- 定子开槽永磁同步电机气隙比磁导解析计算被引量：15
- 2016年
- 采用镜像和保角变换相结合的方法计算定子开槽永磁同步电机的气隙比磁导。以光滑转子铁磁表面为镜面,将定子开槽永磁同步电机气隙原像及其镜像作为解析模型,经过多次保角变换得到气隙比磁导解析公式。解析模型考虑了齿槽之间的影响、定子开槽对气隙磁场径向分量和切向分量的影响,解析公式可用于定子开槽永磁同步电机的励磁磁场、电枢反应磁场、电磁力和齿槽转矩。在解析模型的基础上,对某定子开槽永磁同步电机单个齿槽指定路径上和气隙区域内气隙比磁导进行求解,与有限元结果相比较,表明了所提解析方法的准确性。
- 于吉坤李立毅张江鹏曹继伟
- 关键词：永磁同步电机镜像保角变换
- 新型定子结构永磁同步电机弱磁调速性能分析被引量：10
- 2015年
- 提出了一种用于弱磁升速运行的新定子结构永磁同步电机,这种电机每个定子槽内设置一对分流齿,它能减少磁路磁阻,增加有限的电枢磁动势产生的电枢磁通,束缚在分流齿中大部分电枢磁通,将抵消永磁励磁磁通与定子绕组匝链,控制定子绕组磁链,实现弱磁升速。建立了新结构电机的等效磁路,说明分流齿弱磁工作原理,并解释分流齿束缚电枢磁通并不削弱电机转矩输出的机理。对新定子结构电机进行了有限元分析,在此基础上研制了一台样机并进行了实验研究,实验结果和计算结果相吻合,验证了新定子结构永磁同步电机的弱磁性能。
- 李立毅于吉坤曹继伟张江鹏
- 关键词：永磁同步电机有限元分析弱磁调速
- 考虑极限热负荷下高过载永磁同步电机的研究被引量：26
- 2016年
- 永磁同步电机具有功率密度高、功率因数高的优势,在各种场合得到广泛应用。当永磁电机处于转矩高过载状态时,由于定子绕组电密很高,短时间内发热严重,影响电机输出功率的进一步提高。该文从理论上分析了结构参数、绕组直流电阻对永磁电机的极限输入电流影响,研究了铜损耗系数及电机工作时长对电机过载能力的影响规律,以及热负荷对高过载永磁电机电磁参数选取的影响规律。通过有限元分析了高过载永磁电机的电磁参数和定子绕组温升,定量计算出考虑极限热负荷时永磁电机的过载能力,得到一种高过载永磁电机的设计方法,最后通过样机实验验证了理论计算的正确性。
- 李立毅张江鹏赵国平于吉坤闫海媛
- 关键词：永磁同步电机高过载结构参数
- 基于PWM逆变电路供电的永磁同步电机电压和电流的谐波通用型新算法被引量：12
- 2015年
- 根据PWM逆变电路的工作原理和永磁同步电机特性,提出了一种能够考虑实际开关器件特性的永磁同步电机电压和电流谐波通用计算方法。该算法分析了PWM波形的通断时刻、基波周期与PWM逆变电路的调制方法、调制方式的数学关系,推导出电压谐波计算公式,然后结合负载类型和控制策略,又推导出了电流谐波计算公式。为验证该算法,先后搭建了电机及控制系统的Matlab/SIMULINK仿真模型和实验测试装置平台,进行了相关的仿真和实验研究,考虑到仿真数据和实测数据的离散性,采用离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT),将得到的DFT谐波与计算值进行对比,结果相互吻合,证明了理论分析的正确性。
- 李立毅于吉坤曹继伟张江鹏杜鹏程
- 关键词：死区时间谐波分析离散傅里叶变换
- 高空飞行器用高效率高功率密度永磁同步电机研究
- 在太阳能无人机、电动汽车等电机应用领域,由于供电能源有限、平台体积质量有限,对动力来源电机的效率、体积和质量均提出苛刻要求。永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)具...
- 张江鹏
- 关键词：永磁同步电机高功率密度
- 文献传递
- 高过载永磁同步电机的电磁特性被引量：20
- 2017年
- 定子铁心饱和、电枢反应限制了永磁同步电机(PMSM)输出转矩的进一步提高,在一些应用场合电机的转矩密度无法满足需求。研究了永磁同步电机的转矩特性,提高了恒转速下的转矩过载能力。首先从PMSM的输出功率入手,分析PMSM的极限输出功率与输入电流、直交轴电抗和空载反电动势的关系。接着通过改变PMSM定子和转子结构参数,分析了不同槽、极比对电机转矩过载的影响;磁钢厚度对气隙磁密以及直交轴电感的影响;定子裂比对电机电磁转矩的影响;不同齿宽对电机输出转矩的影响。由此得到高过载永磁电机的设计方法。最后进行有限元分析和电磁设计,并研制了一台10倍转矩过载的PMSM。搭建了测功机实验平台,对比测试了高过载电机以及常规设计PMSM的电阻、电感与转矩-电流特性曲线。实验分析结果与有限元计算结果基本一致,验证了理论分析的正确性。
- 李立毅张江鹏闫海媛于吉坤
- 关键词：永磁同步电机高过载电枢反应结构参数电磁特性
- 高速永磁同步电机线圈与绕组电枢磁场计算方法及其内在联系被引量：3
- 2017年
- 为简化和统一复杂绕组磁场的分析问题,提出一种简易的单匝线圈磁场预测绕组磁场计算方法。基于高速永磁同步电机等效同心圆多层模型和涡流场泊松方程,结合各种介质交界面条件和边界条件,建立了稀疏矩阵形式的单匝线圈电枢磁场的解析方程组。从绕组排布组合形式多样性的特点出发,根据线圈位置和同相线圈连接方式,通过线圈代数化和绕组集合化处理,将线圈和绕组之间的递推关系简化和统一,揭示其关联性。线圈和绕组电枢磁场的解析计算方法和内部关系得到有限元仿真和相关文献计算方法的证实,结果表明了使用单匝线圈磁场研究绕组磁场问题的准确性和可行性。最后基于相关计算方法和内部关系的研究,分析了绕组合成磁场时空谐波的规律。
- 于吉坤李立毅陈启明张江鹏曹继伟
- 关键词：高速永磁同步电机
- 一种高速永磁电机转子的护套
- 一种高速永磁电机转子的护套，所述高速永磁电机包括永磁体和转轴，所述永磁体贴于转轴上，所述高速永磁电机转子的护套将所述永磁体紧密地固定在所述转轴上；所述护套的材料为不导磁的合金，所述护套为筒状结构，筒状结构的筒壁上开有均匀...
- 李立毅于吉坤曹继伟张江鹏
- 文献传递
