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基于电驱系统高频注入的电动汽车电池包快速加热控制算法

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电工技术学报 2024年第20期 6316-6327页

作者：及非凡陈子豪李艳君浙江大学城市学院浙江零跑科技股份有限公司浙江凌昇动力科技有限公司

对锂离子电池进行低温加热是缓解其低温环境性能衰减的有效措施。该文从电动汽车整体架构出发，提出一种多周期偏置方波注入法，向电机d轴混叠注入直流电流与高频电压，使得电池母线端激励正负交变电流，该电流流过电池内阻产生焦耳热... 详细信息

对锂离子电池进行低温加热是缓解其低温环境性能衰减的有效措施。该文从电动汽车整体架构出发，提出一种多周期偏置方波注入法，向电机d轴混叠注入直流电流与高频电压，使得电池母线端激励正负交变电流，该电流流过电池内阻产生焦耳热，实现电池自发热。所提控制方法，仅采用原有电驱系统硬件结构，在矢量控制基础上增加注入信号，实现方式简单，适配所有包含电驱系统的电动汽车。该文详细分析注入高频可在母线产生交变激励电流的原理，针对电池自发热目标，通过调节注入信号的频率与幅值，实现激励电流灵活可调。实验结果表明，所提控制策略能在电池侧有效激励交变电流，且幅值、频率可调。与理论分析一致。最后，搭建整车环境仓电池自发热平台，进一步验证所提方法在实际场景应用中的可行性。

关键词：电动汽车电池自发热高频注入永磁同步电机低温环境

热处理时间对Al-4.8Cu-1.8Zn-1Ti-0.6Mg合金力学性能和组织的影响

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材料热处理学报 2024年第2期45卷 63-70页

作者：柴智张俊婷王宥宏太原科技大学应用科学学院山西太原030024 山西沃特海默新材料科技股份有限公司山西太原030108

首先对新型Al-4.8Cu-1.8Zn-1Ti-0.6Mg合金进行了不同时间的530℃固溶处理及不同时间的165℃人工时效处理,随后进行不同时间的自然时效处理。采用电子万能试验机和扫描电镜研究了不同工艺处理后合金的力学性能和微观组织。结果表明:新型A... 详细信息

首先对新型Al-4.8Cu-1.8Zn-1Ti-0.6Mg合金进行了不同时间的530℃固溶处理及不同时间的165℃人工时效处理,随后进行不同时间的自然时效处理。采用电子万能试验机和扫描电镜研究了不同工艺处理后合金的力学性能和微观组织。结果表明:新型Al-4.8Cu-1.8Zn-1Ti-0.6Mg合金经530℃固溶处理8 h及165℃人工时效3 h后,其抗拉强度可达387.72 MPa,屈服强度达245.54 MPa,断后伸长率为9.8%;经15、75和135天自然时效后,合金的抗拉强度分别为422.97、390.09和387.72 MPa,断后伸长率分别为5.03%、8.4%和9.8%。可以看出随着自然时效时间增加合金的抗拉强度降低、断后伸长率升高,最终趋于稳定;热处理后合金内存在3种第二相组织,其中亮银色θ(Al_(2)Cu)相在晶界处粗大析出会导致合金的抗拉强度下降,暗灰色Al_(3)Ti相易聚集,聚集后的粗大Al_(3)Ti相会导致合金的变形能力下降。

关键词： Al-4.8Cu-1.8Zn-1Ti-0.6Mg新型合金热处理时间力学性能微观组织断口形貌

高速冲击载荷下AMPCO■18铜合金力学性能及本构模型

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材料与冶金学报 2024年第4期23卷 386-390页

作者：陈阳谢莉张挺彭德平朱必武刘筱湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411011 湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201 中油宝世顺(秦皇岛)钢管有限公司河北秦皇岛066200 湘潭华进重装科技股份有限公司湖南韶山411300

为了研究高速冲击载荷下AMPCO■18铜合金的力学性能及变形行为,采用霍普金森压杆技术对该铜合金进行应变速率分别为3409,3564,4285 s^(-1)的高速冲击实验.结果表明:随着冲击载荷的增大,应变速率增加,合金发生动态再结晶,晶粒得到显著细... 详细信息

为了研究高速冲击载荷下AMPCO■18铜合金的力学性能及变形行为,采用霍普金森压杆技术对该铜合金进行应变速率分别为3409,3564,4285 s^(-1)的高速冲击实验.结果表明:随着冲击载荷的增大,应变速率增加,合金发生动态再结晶,晶粒得到显著细化,合金强度也随之提高;在应变速率为4285 s^(-1)的条件下,组织中未发现剪切带等特征,合金具备较强的抗冲击能力;AMPCO■18铜合金的Johnson-Cook模型预测值与实验值具有较高的一致性,相关系数R为0.94346,该模型可以较好地预测该合金在高速冲击过程中的流变行为.

关键词：铜合金高速冲击晶粒细化抗冲击性能本构模型

基于超声检测技术风电塔筒焊接缺陷智能化检测研究

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电脑知识与技术 2024年第14期20卷 41-45页

作者：闫旺王福仁于灏何川酒泉职业技术学院甘肃酒泉735000 金力永磁(包头)科技有限公司内蒙古包头014000

通过LabVIEW等软硬件结合,搭建智能化超声检测系统,解决风电塔筒焊缝在超声检测过程中技术难度大、效率低,存在误判、漏检等问题。首先搭建超声检测系统,通过传统超声设备获取焊缝检测信号,其次利用小波法去噪、提取特征值,得到高质量... 详细信息

通过LabVIEW等软硬件结合,搭建智能化超声检测系统,解决风电塔筒焊缝在超声检测过程中技术难度大、效率低,存在误判、漏检等问题。首先搭建超声检测系统,通过传统超声设备获取焊缝检测信号,其次利用小波法去噪、提取特征值,得到高质量缺陷信号。最后构建BP神经网络模型,搭建数据库,通过神经网络训练,获得最优权值和阈值,可对缺陷进行有效的分类和识别。结果表明,超声检测系统对裂纹、气孔、夹渣的识别率达到了87.5%,降低了技术难度,提高了缺陷判断的准确性和可靠性。

关键词：神经网络 LabVIEW 风电塔筒超声检测

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轴向磁场永磁同步电机耦合故障特征分析

华北电力大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 85-92页

作者：兰晓阳邓明星许小伟王亚玮马季旻武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430065 华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074 智新科技股份有限公司湖北武汉430058

轴向磁场永磁同步电机在潮湿、高温和振动的环境长时间运转,容易出现匝间短路和永磁体退磁耦合故障。为了实现对耦合故障产生的信号进行特征分析。首先从电机工作原理入手,建立了电机三维有限元模型,并通过对比实验数据和仿真结果,确定... 详细信息

轴向磁场永磁同步电机在潮湿、高温和振动的环境长时间运转,容易出现匝间短路和永磁体退磁耦合故障。为了实现对耦合故障产生的信号进行特征分析。首先从电机工作原理入手,建立了电机三维有限元模型,并通过对比实验数据和仿真结果,确定了所建电机模型和实际电机相符合。然后结合simplorer实现了有限元模型对匝间短路故障、永磁体退磁故障和耦合故障的模拟。最后,对比了不同故障状态下电机模型的电磁转矩、感应电势和故障相电流等特征量,并分析了特征量各阶次谐波含量的变化。研究结果确定了有效区分单一匝间短路故障、单一永磁体退磁故障和耦合故障的特征量分别为感应电势分数次谐波含量和故障相电流出现的周期为极对数的电流脉动,为该类电机故障特征分析提供一定的参考依据。

关键词：轴向磁场永磁同步电机特征分析匝间短路故障永磁体退磁故障耦合故障

深井泵用永磁同步潜水电机性能分析与成本计算

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电机与控制应用 2024年第4期51卷 82-89页

作者：马鹤林安辉陆艳君田玉宝邓文宇齐丽君安跃军沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 沈阳芯源微电子设备股份有限公司辽宁沈阳110169 沈阳中北通磁科技股份有限公司辽宁沈阳110179

目前在深井泵市场中,感应潜水电机的应用较为广泛,但是普遍体积大、效率低,水泵耗能严重。永磁同步电机具有高效率、高功率因数以及大功率密度等优点。因此用永磁同步电机代替感应电机作为深井泵的驱动设备,既能提高电机的性能,又能节... 详细信息

目前在深井泵市场中,感应潜水电机的应用较为广泛,但是普遍体积大、效率低,水泵耗能严重。永磁同步电机具有高效率、高功率因数以及大功率密度等优点。因此用永磁同步电机代替感应电机作为深井泵的驱动设备,既能提高电机的性能,又能节能减费,响应国家“碳减排”的号召。为了满足最新电机能效等级的要求,根据深井泵对其配套电机要求的特殊性,针对市面上一款22 kW的深井泵用感应潜水电机,设计出一款相同型号的永磁同步潜水电机。运用有限元分析计算,对其在额定工况下性能参数以及各类损耗和感应电机的数据进行对比分析,并对所设计的永磁同步电机进行温度场仿真验证其合理性。对两种电机生产成本以及能耗值进行经济效益评估,计算结果证明所设计的永磁同步潜水电机在一定的时间内便可以完成电机的成本回收,性价比优越,同时为同类深井泵用电机的设计分析提供参考。

关键词：深井泵永磁同步潜水电机温度场分析成本回收

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真空泵用反凸极永磁同步电机设计与性能分析

电机与控制应用 2024年第5期51卷 72-80页

作者：田士强安辉陆艳君田玉宝邓文宇齐丽君安跃军沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 沈阳芯源微电子设备股份有限公司辽宁沈阳日110169 沈阳中北通磁科技股份有限公司辽宁沈阳110179

针对真空泵用驱动电机运行过程中存在转子温度高、散热难的问题,根据真空泵驱动工况的实际要求,设计了一台反凸极永磁同步电机和一台常规永磁同步电机。首先,利用有限元软件,分析了转子磁障尺寸对电机转矩的影响以及磁障层数对电感的影... 详细信息

针对真空泵用驱动电机运行过程中存在转子温度高、散热难的问题,根据真空泵驱动工况的实际要求,设计了一台反凸极永磁同步电机和一台常规永磁同步电机。首先,利用有限元软件,分析了转子磁障尺寸对电机转矩的影响以及磁障层数对电感的影响,从而得出了转子磁障尺寸和磁障层数的合适值;其次,对两台电机的气隙磁密波形、空载反电动势和损耗等电磁性能进行了对比分析;最后,通过仿真对比分析了两台电机的温度场以及两者转子和转轴处的温升。结果表明,相比于常规永磁同步电机,反凸极永磁同步电机的转矩性能更好、转子损耗和转子温升更小,为新产品研发提供了科学的参考依据。

关键词：真空泵反凸极永磁同步电机转子磁障转子温升

真空干泵用永磁-磁阻复合式同步电机设计与分析

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电机与控制应用 2024年第7期51卷 64-73页

作者：王博文安辉陆艳君田玉宝邓文宇齐丽君安跃军沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 沈阳芯源微电子设备股份有限公司辽宁沈阳110169 沈阳中北通磁科技股份有限公司辽宁沈阳110179

针对真空干泵用驱动电机在真空环境中转子散热难的问题,设计了一种混合励磁永磁-磁阻复合式同步电机。该电机转子永磁体励磁结构由钕铁硼与铁氧体两种磁体组成,旨在改变永磁体的排布方式,降低电机的损耗。首先,构建电机转子的拓扑结构,... 详细信息

针对真空干泵用驱动电机在真空环境中转子散热难的问题,设计了一种混合励磁永磁-磁阻复合式同步电机。该电机转子永磁体励磁结构由钕铁硼与铁氧体两种磁体组成,旨在改变永磁体的排布方式,降低电机的损耗。首先,构建电机转子的拓扑结构,并设计两种方案来研究永磁体的排列方式对电机性能的影响;其次,分析转子参数对电机空载反电动势和电磁转矩的影响,并对电机转子的尺寸进行调整;然后,对比两种方案的损耗大小,选择损耗更低的电机方案;最后,通过有限元计算对目标电机进行了温度场分析,结果表明,所设计方案的电机温度分布合理,因此通过改变永磁体的排布方式能有效提升电机效率,降低电机损耗,确保电机稳定运行。

关键词：永磁-磁阻复合式同步电机混合励磁温度场真空干泵

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轴向分段式双爪极永磁电机设计与分析

电机与控制应用 2024年第6期51卷 107-115,I0001页

作者：宋成龙陆艳君安辉邓文宇齐丽君安跃军沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 沈阳芯源微电子设备股份有限公司辽宁沈阳110169 沈阳中北通磁科技股份有限公司辽宁沈阳110179

永磁同步电机在高频率工况时,定、转子铁心损耗和永磁体涡流损耗都会增加,使电机温度升高,从而导致绝缘老化、永磁体退磁等。为了解决高频损耗增加的问题,设计了一台定、转子铁心材料均为软磁复合材料的轴向分段式爪极定子、单段式爪极... 详细信息

永磁同步电机在高频率工况时,定、转子铁心损耗和永磁体涡流损耗都会增加,使电机温度升高,从而导致绝缘老化、永磁体退磁等。为了解决高频损耗增加的问题,设计了一台定、转子铁心材料均为软磁复合材料的轴向分段式爪极定子、单段式爪极转子的双爪极电机。类似于双凸极结构会出现转矩脉动过大的问题,采用转子磁极偏移和定子斜极相结合的方式降低转矩脉动。最后,对电机的电磁设计和温度分布进行分析,验证设计的合理性。对于爪极参数的选取,研究主要尺寸比、极弧系数、转子磁极偏移距离和定子斜极角度对双爪极电机的气隙磁密、空载反电动势、转矩及转矩脉动的影响。

关键词：双爪极电机电磁设计转矩脉动温度分析