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Multi–physical-field characteristics modeling and structure optimization for kW-level ultra-high-speed PM motors with integrated support system

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Chinese Journal of Aeronautics 2023年第4期36卷 455-467页

作者： qixing gao Xiaolin WANG Yan ZHANG College of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 211106China School of Intelligence Science and Control Engineering Jinling Institute of TechnologyNanjing 211169China

In the aerospace industry,the low-mass ultra-high-speed flywheel system play a critical role.In this paper,a kW-level Ultra-High Speed Permanent Magnet Synchronous Motor(UHSPMSM)as the core component of flywheel system is proposed and analyzed with consideration of multiple physical fields,including electromagnetic characteristics,mechanical strength and rotor dynamics.The integrated support structure is put forward to improve rotation accuracy and operation stability of the UHSPMSM.Further,influence of the integrated support structure on critical speed is explored,and the key parameters such as support position and support stiffness are designed.Moreover,the rotor strength is analyzed by analytical model developed of rotor stress that can deal with multiple boundary types.Material and thickness of the sleeve are optimized,and range of interference value is accurately limited based on four extreme operating conditions.The 3-D Finite Element Model(FEM)is used to validate the strength characteristics and stress distribu-tion of rotor.A 1.5 kW-150000 r/min UHSPMSM with integrated support system is manufactured and tested.The feasibility of UHSPMSM proposed and the accuracy of analysis method are verified through electromagnetic,temperature rise and vibration characteristics test.The machine prototype realizes the load operation at rated speed and the multi-physical-field characteristics achieve the design specification.

关键词： Flywheel energy storage Integrated support system Multi–physical-field charac-teristics Mechanical strength Rotor dynamics Ultra-high-speed motor

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高速电机驱动关键技术研究综述

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中国电机工程学报 2022年第18期42卷 6856-6870页

作者：鲍旭聪王晓琳彭旭衡严廷雄高起兴多电飞机与电气系统重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市210016

高速电机因其功率密度高、体积重量小、工作效率高等明显优势,受到越来越广泛的关注。高效稳定的驱动系统是充分发挥高速电机优异性能关键所在,该文主要从控制策略、转角估算以及功率拓扑设计等方面,分别分析高速电机驱动技术的难点,并... 详细信息

高速电机因其功率密度高、体积重量小、工作效率高等明显优势,受到越来越广泛的关注。高效稳定的驱动系统是充分发挥高速电机优异性能关键所在,该文主要从控制策略、转角估算以及功率拓扑设计等方面,分别分析高速电机驱动技术的难点,并总结归纳国内外当前研究成果,之后对高速电机驱动技术及其发展趋势进行总结展望。

关键词：高速电机驱动技术控制策略转子位置估计功率拓扑

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超高基频与超宽速域电机驱动系统优化设计

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中国电机工程学报 2023年第1期43卷 329-338页

作者：鲍旭聪王晓琳严廷雄顾聪高起兴多电飞机与电气系统重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市210016

对超高速电机驱动系统而言,因其具有超高基频与超宽速域特性,传统驱动方案中低载频比及参数失配问题已无法忽略,否则难以保证电机稳定运行。针对上述问题,该文从系统模型、控制律和稳定域等方面进行深入分析与优化设计。首先,对考虑数... 详细信息

对超高速电机驱动系统而言,因其具有超高基频与超宽速域特性,传统驱动方案中低载频比及参数失配问题已无法忽略,否则难以保证电机稳定运行。针对上述问题,该文从系统模型、控制律和稳定域等方面进行深入分析与优化设计。首先,对考虑数字延迟的超高基频驱动系统进行重构建模与稳定性分析,并归纳总结控制策略设计难点。其次,为保证电机超高基频稳定运行,通过指令电压修正与电流预测,设计出一种改进型超高速电机控制策略,实现了系统延迟主动补偿。同时,为提高电流调节器超宽速域参数适应性,采用“DBC+IC”结构对其进行优化设计,有效解决了参数失配问题。最后,在基于GaN宽禁带器件驱动平台上实现了一台超高速微型永磁电机0~550000r/min宽转速范围稳定运行,验证了该文所设计驱动系统的可行性及优越性。

关键词：超高速电机超高运行基频超宽运行速域系统延迟参数失配

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超高速微型永磁电机转子强度分析与结构设计

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中国电机工程学报 2021年第8期41卷 2856-2866页

作者：高起兴王晓琳丁强邵阳阳多电飞机与电气系统重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市210016 南京工业职业技术大学电气工程学院江苏省南京市210023

超高速微型永磁电机具有能量密度大、运行效率高、便携的优越性能。而永磁材料抗拉强度低,难以承受超高转速下转子巨大的离心力,该文针对超高速微型永磁电机的转子强度问题及结构设计方法进行深入研究。首先,结合微型转子结构特点,建立... 详细信息

超高速微型永磁电机具有能量密度大、运行效率高、便携的优越性能。而永磁材料抗拉强度低,难以承受超高转速下转子巨大的离心力,该文针对超高速微型永磁电机的转子强度问题及结构设计方法进行深入研究。首先,结合微型转子结构特点,建立一种满足多边界类型的转子应力解析模型;其次,重点分析计及机械过盈、永磁体内径、材料特性及环境温升等多影响因素下,超高速微型永磁电机转子结构在不同工况下的应力分布特点及变化规律。此外,基于边界条件及转子结构变化对转子强度影响的规律性分析,设计一款550000r/min超高速转子结构,给出护套厚度、过盈量的选择区间,以及转子应力在不同转速和温度场下的特性评估。最后根据设计方案进行样机研制和实验,实现该转子额定转速稳定运行。

关键词：解析模型多边界条件转子强度分析 550000r/min超高速永磁电机

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Mode-varying Cell Equalizer Based on Interleaved Parallel Multiple Transformers

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CSEE Journal of Power and Energy Systems 2023年第2期9卷 802-823页

作者： qixing Wu Mingyu gao Huipin Lin School of Electronic Information Hangzhou Dianzi UniversityHangzhou 310018China Zhejiang Institute of Mechanical and Electrical Engineering Hangzhou 310053China

In the application of long series batteries,there is always the phenomenon that multiple cells in a pack are unbalanced simultaneously.In view of this situation,a modevarying cell equalizer topology based on interleaved parallel multiple transformers is proposed in this paper.Every unit in this equalizer can freely switch between LLC resonance mode and 3-state LC quasi-resonance mode.The boosting effect of LLC structure is used to reduce the number of transformer’s total turns.When multiple equalizer units need to work in LLC mode simultaneously,interleaved parallel technology is used to limit secondary side equalization current ripple for long-term protection of battery life.A prototype was designed and built to validate the effect of a closed loop LLC mode control algorithm with a state-of-charge(SOC)based equalization scheme selection strategy.Experimental results including up to 88.52%efficiency in LLC mode with 90.7%efficiency in 3-state LC mode,and minute level balancing time show the proposed topology demonstrates excellent balancing performance.

关键词： 3-state LC quasi-resonance mode interleaved parallel LLC resonance mode mode-varying ZVZCS band

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关于企业环保资产的评估

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辽宁城乡环境科技 2006年第3期26卷 8-10页

作者：高奇星辽宁省环境工程评估中心沈阳110032

环保资产评估是整个资产评估的一个重要组成部分,关系到资产所有者、经营者和使用者合法权益的保护。做为初步研究和尝试,提出并阐述了环保资产评估的几个基本概念,并对其几个组成要素,如条件、原则、程序、方法和标准等,做了简要说明。

关键词：环保资产资产评估

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种子执法文书制作应注意的问题

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种子世界 2005年第6期 16-18页

作者：高启欣山东省即墨市农业行政执法大队

《中华人民共和国种子法》(以下简称《种子法》)自2000年12月1日实施以来,各级种子执法工作正式步入了一个法制化、规范化的轨道,种子管理的总体水平有了较大提高,这对于促进我国农业的快速发展起到了十分重要的作用。但综合全国各地种... 详细信息

《中华人民共和国种子法》(以下简称《种子法》)自2000年12月1日实施以来,各级种子执法工作正式步入了一个法制化、规范化的轨道,种子管理的总体水平有了较大提高,这对于促进我国农业的快速发展起到了十分重要的作用。但综合全国各地种子执法工作的开展情况可以看到,种子执法的现状仍然不容乐观,尤其是种子执法文书制作中格式不规范、内容不完整、表述不准确、用词不严谨、程序不合法的问题大量存在。这些问题,严重制约了农业行政执法工作的深入规范开展,如得不到及时解决,还将直接影响到农业行政主管部门的依法行政水平和政府机关在人民群众中的良好现象。

关键词：种子执法程序违法行为通知书违法主体违法法律行为农业行政主管部门《种子法》种子繁殖器官行政处罚决定书询问笔录文书制作

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即食鱼胶产品的杀菌工艺

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水产学报 2024年第2期48卷 180-188页

作者：袁毅姜启兴高沛杨方余达威许艳顺夏文水江南大学食品学院江南大学江苏省食品安全与质量控制协同创新中心

为了改进鱼胶的热杀菌工艺，减少鱼胶杀菌后品质的劣化。实验以美国红鱼鱼胶为对象，确定了在F (杀菌强度)为4.5 min时不同杀菌温度下的杀菌工艺，通过物性分析、低场核磁分析和红外色谱分析等方法，研究了不同杀菌温度对鱼胶质构、色... 详细信息

为了改进鱼胶的热杀菌工艺，减少鱼胶杀菌后品质的劣化。实验以美国红鱼鱼胶为对象，确定了在F (杀菌强度)为4.5 min时不同杀菌温度下的杀菌工艺，通过物性分析、低场核磁分析和红外色谱分析等方法，研究了不同杀菌温度对鱼胶质构、色泽、胶原蛋白含量、水分分布以及二级结构的影响。结果显示，为达到F=4.5 min，在110、115、121和1和125°C下，鱼胶产品分别需要杀菌56.44、15.85、3.46和0.92 min，杀菌后的鱼胶产品均能达到商业无菌状态。在110～125°C，杀菌后的鱼胶能保持一定的蛋白结构。随着杀菌温度的升高，鱼胶的亮度L*值和b*值分别由59.78和17.80逐渐下降至49.65和11.25,a*值无显著变化；鱼胶的硬度和剪切力显著上升、黏性下降，经125°C杀菌后分别为37.02 g和34.24 g·s，黏性为-2.82 g；样品的胶原蛋白含量上升、析出减少，110和125°C杀菌后鱼胶中胶原蛋白的含量分别为7.62%和14.92%，溶液中胶原蛋白浓度分别为3.33和0.15mg/mL。110°C杀菌后鱼胶内水分的自由度最高，鱼胶内自由水的比例随杀菌温度的升高而下降。研究表明，即食鱼胶在较高的温度下杀菌后亮度降低，但维持了更好的质构以及更高的胶原蛋白含量，保持了较好的品质。本研究对于促进鱼胶的加工利用，提高杀菌即食水产品的品质具有重要的实践意义。

关键词：眼斑拟石首鱼鱼胶即食杀菌温度胶原蛋白品质

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基于多耦合特性的整体支撑式超高速微型永磁电机设计

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电工技术学报 2021年第14期36卷 2989-2999页

作者：高起兴王晓琳顾聪刘思豪李定华南京航空航天大学多电飞机与电气系统重点实验室南京210016 宁波市镇海银球轴承有限公司宁波315000

基于超高速微型永磁电机(UHSMPMM)受多物理场特性制约的问题,该文对超高速微型永磁电机支撑系统、电磁(热)设计、结构强度及动力学等方面进行综合设计研究。首先,结合超高速微型永磁电机的工作特性及微型转子结构特点设计整体式支撑系... 详细信息

基于超高速微型永磁电机(UHSMPMM)受多物理场特性制约的问题,该文对超高速微型永磁电机支撑系统、电磁(热)设计、结构强度及动力学等方面进行综合设计研究。首先,结合超高速微型永磁电机的工作特性及微型转子结构特点设计整体式支撑系统及电机整机架构;其次,研究高频条件下的电磁-损耗-温升特性,其中重点分析温升特性对转子结构强度的影响,并给出基于温度场耦合下的超高速转子结构强度关键参数的优化方法;再次,探究整体支撑系统中转子临界转速的影响因素及变化规律;最后,依据多耦合特性分析及优化结果,研制一台550000(r/min)/110W原理样机,并对样机进行实验测试。结果显示,该样机实现了稳定运行,从而证明了所提设计方法的有效性。

关键词：超高速微型永磁电机整体式转子支撑系统定转子结构设计多物理场耦合分析

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中医体质理论及其在家禽养殖业中的应用

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家禽科学 2022年第1期 20-22页

作者：苏明明高启兴王长江周煜恒青岛市即墨区农业农村局山东青岛266200 青岛三合昇农生物科技有限公司山东青岛266200

在人们对畜禽产品品质要求不断提高的大趋势下,中医药在养殖业中的应用也越来越广。中医的体质理论在面对养殖群体时显现出明显的适应性和优势。中医体质理论可以帮助我们对群体进行有效辩证,并指导用药,从而使其在畜牧养殖业中形成特... 详细信息

在人们对畜禽产品品质要求不断提高的大趋势下,中医药在养殖业中的应用也越来越广。中医的体质理论在面对养殖群体时显现出明显的适应性和优势。中医体质理论可以帮助我们对群体进行有效辩证,并指导用药,从而使其在畜牧养殖业中形成特有的且切实有效的理论基础。

关键词：中医体质理论中药养殖

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