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基于电磁感应原理的两自由度直线旋转电机研究综述

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电工技术学报 2015年第2期30卷 1-13页

作者：付兴贺林明耀东南大学伺服控制技术教育部工程研究中心南京210096

以基于电磁感应原理的两自由度直线旋转电机为研究对象,查阅了国内外相关文献,回顾了此类电机的发展历程,总结归纳出其发展脉络和演进特点,对比分析了各种电机的拓扑结构差异和性能特点,探讨了该类电机本体结构、控制方法和控制技术的... 详细信息

以基于电磁感应原理的两自由度直线旋转电机为研究对象,查阅了国内外相关文献,回顾了此类电机的发展历程,总结归纳出其发展脉络和演进特点,对比分析了各种电机的拓扑结构差异和性能特点,探讨了该类电机本体结构、控制方法和控制技术的研究现状,指明了未来的研究重点、发展方向和发展趋势。

关键词：两自由度直线旋转电机直线旋转运动拓扑结构电机控制发展综述

无位置传感器无刷直流电机短时脉冲定位加速方法

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电工技术学报 2011年第9期26卷 80-86页

作者：林明耀刘文勇周谷庆东南大学电气工程学院伺服控制技术教育部工程研究中心南京210096

提出了一种新的无位置传感器无刷直流电机两步短时脉冲定位加速新方法。根据电机定子铁心饱和效应,采用六短时脉冲检测方法实现转子定位与初步加速,建立较低的反电动势。通过比较反电动势对短时检测脉冲的影响,选择2个有效短时脉冲进行... 详细信息

提出了一种新的无位置传感器无刷直流电机两步短时脉冲定位加速新方法。根据电机定子铁心饱和效应,采用六短时脉冲检测方法实现转子定位与初步加速,建立较低的反电动势。通过比较反电动势对短时检测脉冲的影响,选择2个有效短时脉冲进行定位,从而达到减小定位时间、提高定位准确度、快速加速电机的目的。利用加速阶段最后6次换相时间修正值作为切换后首次换相时间,实现了平滑切换至反电动势运行。试验结果验证本文所提方法定位准确、抗干扰能力强,能够快速加速电机,并能可靠实现反电动势运行。

关键词：无刷直流电机无位置传感器控制两步短时脉冲定位加速法反电动势法平滑切换

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混合永磁记忆电机系统及其关键技术综述

中国电机工程学报 2018年第4期38卷 1187-1202页

作者：林明耀杨公德李念东南大学电气工程学院

混合永磁记忆电机（hybrid permanent magnet memory machine,HPM-MM）采用高矫顽力和低矫顽力永磁混合励磁,既具有传统永磁同步电机转矩密度和功率密度高的优点,又具有记忆电机气隙磁通在线可调的特点。因此,它在要求宽速运行的新能源... 详细信息

混合永磁记忆电机（hybrid permanent magnet memory machine,HPM-MM）采用高矫顽力和低矫顽力永磁混合励磁,既具有传统永磁同步电机转矩密度和功率密度高的优点,又具有记忆电机气隙磁通在线可调的特点。因此,它在要求宽速运行的新能源发电、电动汽车等领域具有广阔的应用前景。在研究HPM-MM并联和串联永磁磁路调磁机理的基础上,按混合永磁在电机内部的位置将HPM-MM分为转子永磁型和定子永磁型两类。介绍了HPM-MM的拓扑结构、运行原理、数学模型及控制策略,总结了它们的共性规律和个性特点。研究了HPM-MM分析方法、永磁磁链观测及转矩脉动抑制等关键技术,分析了几种具有特殊功能的HPM-MM的拓扑结构和运行原理,最后展望了该电机系统的发展方向。

关键词：混合永磁记忆电机混合励磁调磁原理永磁磁链观测器转矩脉动抑制

网压非对称条件下双馈风电系统的PS-VS及NS-VR综合控制分析(英文)

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中国电机工程学报 2011年第33期31卷 9-18页

作者：骆皓林明耀肖遥曹阳张言苍东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国电南京自动化股份有限公司江苏省南京市210003

当前诸多文献研究了电网电压对称跌落状态下双馈风力发电系统的穿越控制策略,但是电网发生非对称跌落的概率约占网压跌落事件数的80%。该文提出一种电网电压非对称条件下的双馈系统优化动态综合控制策略。分别建立了正序电压支撑(positi... 详细信息

当前诸多文献研究了电网电压对称跌落状态下双馈风力发电系统的穿越控制策略,但是电网发生非对称跌落的概率约占网压跌落事件数的80%。该文提出一种电网电压非对称条件下的双馈系统优化动态综合控制策略。分别建立了正序电压支撑(positive sequence voltage support,PS-VS)及负序电压抑制(negative sequence voltage restrain,NS-VR)的控制模型,并且在变流器的输出电压中将正序电压控制分量与负序电压控制分量给予合成。此控制策略实现了电网电压不对称故障条件下风电场电网公共接入点电压质量的显著提升。论文研究了根据电网电压跌落幅度对PS-VS子功能与NS-VR子功能的容量分配算法。通过Matlab/Simulink对PS-VS控制及NS-VR控制的综合控制仿真结果表明,该控制策略实现了风电场电网电压非对称状态下双馈风力发电系统并网条件的明显提升。

关键词：双馈感应电机电网电压不对称电网公共接入点正序电压支撑负序电压抑制

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直线旋转永磁电机及其控制技术综述与新发展

中国电机工程学报 2020年第6期40卷 1972-1984页

作者：徐磊朱孝勇张超林明耀江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013 东南大学伺服控制技术教育部工程研究中心江苏省南京市210096

直线旋转永磁(linear and rotary permanent magnet,LRPM)电机是一种具有直线、旋转和螺旋驱动的两自由度电机,在智能制造装备、交通运输装备、新能源发电、国防装备等领域具有广阔的应用前景。主要论述直线旋转永磁电机的基本特点,分... 详细信息

直线旋转永磁(linear and rotary permanent magnet,LRPM)电机是一种具有直线、旋转和螺旋驱动的两自由度电机,在智能制造装备、交通运输装备、新能源发电、国防装备等领域具有广阔的应用前景。主要论述直线旋转永磁电机的基本特点,分析几种典型的直线旋转电机的结构及工作原理,提出一种新的直线旋转永磁电机拓扑结构。在此基础上,分析直线旋转永磁电机的设计与优化方法,推导磁路独立的直线旋转永磁电机数学模型。在直线、旋转和螺旋驱动需求下,分别研究几种典型直线旋转永磁电机的控制技术。针对目前直线旋转永磁电机控制技术的需求,提出一种多运行模式协调控制策略。最后,给出了直线旋转电机及控制技术的发展趋势,展望其的应用前景。

关键词：直线旋转永磁电机永磁同步电机电机结构两自由度多运行模式协调控制

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磁力齿轮发展综述

电工技术学报 2016年第18期31卷 1-12页

作者：付兴贺王标林明耀东南大学伺服控制技术教育部工程研究中心南京210096

磁力齿轮具有结构简单、无摩擦、无油污、少维护和自动过载保护等特点,是一种较理想的传动设备。本文综述了国内外有关磁力齿轮的研究,按照时间顺序回顾了其发展历程,总结归纳了其发展脉络和演进过程;横向比较了各种磁力齿轮的结构特点... 详细信息

磁力齿轮具有结构简单、无摩擦、无油污、少维护和自动过载保护等特点,是一种较理想的传动设备。本文综述了国内外有关磁力齿轮的研究,按照时间顺序回顾了其发展历程,总结归纳了其发展脉络和演进过程;横向比较了各种磁力齿轮的结构特点、性能差异及适用领域,阐述了磁力齿轮的关键技术;探讨了磁力齿轮的应用前景,指明了未来的研究重点和发展方向。

关键词：磁力齿轮发展脉络拓扑结构前景应用发展趋势

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双定子直线旋转永磁电机特性分析与实验研究

中国电机工程学报 2017年第16期37卷 4791-4799页

作者：徐磊林明耀付兴贺东南大学伺服控制技术教育部工程研究中心江苏省南京市210096

针对现有直线旋转驱动机构结构复杂、体积大、控制精度低等问题,提出一种新型双定子直线旋转永磁电机。该电机由内外定子及一个中间动子构成,能够实现直线、旋转和螺旋运动。分析了该电机的结构特点和运行原理,建立了双定子直线旋转永... 详细信息

针对现有直线旋转驱动机构结构复杂、体积大、控制精度低等问题,提出一种新型双定子直线旋转永磁电机。该电机由内外定子及一个中间动子构成,能够实现直线、旋转和螺旋运动。分析了该电机的结构特点和运行原理,建立了双定子直线旋转永磁电机的等效磁路模型,推导了转矩和推力的表达式。通过求解所建立的等效磁路模型方程,以计算该电机的空载和负载特性,其计算结果与3D有限元方法一致。设计制作了实验样机,并在所设计的样机上进行实验研究,结果表明所提出的分析理论和方法可以快速、有效地分析双定子直线旋转永磁电机的特性,且所提出的双定子直线旋转永磁电机具有可行性。

关键词：直线旋转永磁电机同步电机三维有限元方法等效磁路模型

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电压型PWM整流器三状态直接功率控制策略

电工技术学报 2013年第5期28卷 208-212,226页

作者：韩愚拙林明耀郝立骆皓东南大学伺服控制技术教育部工程研究中心南京210096 苏州工业园区设计研究院股份有限公司苏州215021 国电南京自动化股份有限公司南京210003

针对目前直接功率控制(DPC)的研究主要集中在对开关表的改进上,传统单开关表结构对于有功功率和无功功率控制解耦能力不足和双开关表无法同时调节有功功率和无功功率的问题,本文在分析PWM整流器模型和研究瞬时功率理论的基础上,提出一... 详细信息

针对目前直接功率控制(DPC)的研究主要集中在对开关表的改进上,传统单开关表结构对于有功功率和无功功率控制解耦能力不足和双开关表无法同时调节有功功率和无功功率的问题,本文在分析PWM整流器模型和研究瞬时功率理论的基础上,提出一种新型三状态直接功率控制策略。通过增加一个标示有功功率和无功功率的状态变量细分开关表,增强了系统对于有功功率和无功功率解耦控制和响应能力,提高了整流器的功率因数。仿真和实验结果表明,采用论文提出的三状态直接功率控制策略,网侧输入正弦电流,系统具有更好的瞬时功率动、静态控制特性。

关键词： PWM整流器直接功率控制三状态高功率因数

基于定子电流正弦化的双馈风电系统低电压穿越强励控制

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电力系统自动化 2014年第18期38卷 20-26页

作者：骆皓林明耀曹阳庄俊姚广秀东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国电南京自动化股份有限公司江苏省南京市210003

基于Crowbar电路的低电压穿越实现了双馈风电机组的系统保护和不脱网运行。Crowbar电路的应用使得网压跌落时转子变流器闭锁,转子电流处于暂态过程。针对采用Crowbar电路实现低电压穿越过程中,双馈风电机组系统对电网产生暂态电流冲击... 详细信息

基于Crowbar电路的低电压穿越实现了双馈风电机组的系统保护和不脱网运行。Crowbar电路的应用使得网压跌落时转子变流器闭锁,转子电流处于暂态过程。针对采用Crowbar电路实现低电压穿越过程中,双馈风电机组系统对电网产生暂态电流冲击而存在的不足,文中提出一种基于转子电流源控制的低电压穿越强励控制策略,通过强励实现低电压穿越过程定子暂态直流磁链分量的补偿,以实现低电压穿越过程中定子电流的正弦化。由于在静止坐标系中引入直流磁链补偿,在转子dq旋转坐标系控制方程中引入了工频交流分量,因此文中提出了一种基于多分量增益的比例谐振(PR)并联调节器,并通过该并联调节器的闭环传递函数分析对调节器参数进行整定,实现了控制带宽范围内直流电流分量与工频交流电流分量的无静差控制。仿真及实验结果验证了理论分析的正确性,为双馈风电系统的低电压穿越控制提供了一种高性能的控制策略。

关键词：双馈感应发电机强励正弦波低电压穿越比例谐振控制器风力发电