磁阻

麥克斯韋力驅(qū)動(dòng)的磁阻驅(qū)動(dòng)器。區(qū)別于音圈電機(jī)的洛倫茲力驅(qū)動(dòng)原理，麥克斯韋磁阻驅(qū)動(dòng)器依靠磁阻最小原理產(chǎn)生變磁阻正應(yīng)力，其大小與氣隙處磁感應(yīng)強(qiáng)度的平方成正比，且其勵(lì)磁線圈集中繞制在定子上，故該類(lèi)驅(qū)動(dòng)器具有力密度大、慣量低、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及熱負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[7]?；诖?，國(guó)內(nèi)外學(xué)者如奧地利維也納技術(shù)大學(xué)的Ito等和南京理工大學(xué)的Zhu等[8-9]設(shè)計(jì)了多種基于麥克斯韋磁阻驅(qū)動(dòng)器的納米定位平臺(tái)。為了對(duì)磁阻微定位平臺(tái)進(jìn)行精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制，需要對(duì)超精密磁阻

相繼獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了巨磁阻(GMR)效應(yīng)。該效應(yīng)表現(xiàn)為外加微弱的磁場(chǎng)變化可以使多層膜的電阻發(fā)生劇烈變化(電阻率減小的幅度可達(dá)一般磁性材料和合金材料的10余倍左右)，即在被納米尺度的非磁性膜隔絕的兩層鐵磁性膜所構(gòu)成的多層膜結(jié)構(gòu)中，無(wú)外場(chǎng)作用時(shí)兩層鐵磁性膜磁矩反平行，多層膜的電阻呈現(xiàn)最大值；當(dāng)外加磁場(chǎng)使得兩層鐵磁性膜磁矩平行時(shí)，多層膜的電阻達(dá)到最小值。此后，巨磁阻傳感器逐漸在電流、磁場(chǎng)、角位移、加速度等的測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用[1－2]。在電流測(cè)量中，巨磁阻電流傳感

具備經(jīng)濟(jì)性。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速技術(shù)可有效解決低速運(yùn)行和頻繁正反轉(zhuǎn)等調(diào)速問(wèn)題，并兼具直流、交流兩類(lèi)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)的推廣應(yīng)用將為我國(guó)家電、電動(dòng)汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域提供更多節(jié)能解決方案[2]。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、工作可靠、成本低、系統(tǒng)控制靈活、調(diào)速性能好、運(yùn)行效率高和溫升低等諸多優(yōu)點(diǎn)，被視為電氣傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)里程碑。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)特別適用在惡劣環(huán)境和要求超高速的場(chǎng)合下運(yùn)行，并可廣泛地應(yīng)用在紡織、造紙、煤礦、航空和機(jī)械等領(lǐng)域，功率從幾瓦到幾

廣泛的應(yīng)用。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用，在提升高速劍桿織機(jī)的電氣自動(dòng)化控制水平，簡(jiǎn)化高速劍桿織機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)，保證織機(jī)生產(chǎn)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性方面發(fā)揮了重要作用。因此，為了進(jìn)一步提升高速劍桿織機(jī)的運(yùn)行性能和應(yīng)用價(jià)值，如何將開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)科學(xué)地應(yīng)用于高速劍桿織機(jī)中是技術(shù)人員必須思考和解決的問(wèn)題。1 高速劍桿織機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)對(duì)電機(jī)的要求高速劍桿織機(jī)因織造工藝的特殊性，要求主軸運(yùn)轉(zhuǎn)有嚴(yán)格的啟停角，以避免停機(jī)后再開(kāi)機(jī)造成開(kāi)車(chē)痕。普通劍桿織機(jī)多采用離合器間接傳動(dòng)的方式

性，研究了頻率、磁阻對(duì)其的影響，給出了設(shè)計(jì)建筑物中金屬探測(cè)裝置的思路。1 設(shè)計(jì)原理利用C型高磁導(dǎo)率鐵芯作為束縛磁場(chǎng)線的材料，當(dāng)交流信號(hào)加在原線圈兩端，C 型磁鐵中即可產(chǎn)生磁場(chǎng)，次級(jí)線圈通過(guò)互感原理獲得交流信號(hào)。其裝置原理如圖1 所示。圖1 設(shè)計(jì)原理圖圖中虛線l0、l1、l2、l3分別為各部分等效長(zhǎng)度，φ0、φ1、φ2為各部分磁通量，N1、N2為原、次線圈匝數(shù)。設(shè)在原線圈加入交變信號(hào)式中：Um為信號(hào)幅值；ω 為信號(hào)角頻率。根據(jù)復(fù)阻抗情況下歐姆定律，原線圈中產(chǎn)

得十分迫切。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)（switched reluctance motor，SRM）是20世紀(jì)80年代初隨著交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展而開(kāi)發(fā)出的一種新型電機(jī)［6‐7］，其具有很多優(yōu)點(diǎn)［8‐10］，如起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固，效率高，容錯(cuò)能力強(qiáng)和調(diào)速范圍寬等，因而非常適合用于海洋絞車(chē)主動(dòng)升沉補(bǔ)償控制系統(tǒng)。尤其是對(duì)于海洋絞車(chē)主動(dòng)升沉補(bǔ)償要求頻繁起制動(dòng)、加減速以及往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)行工況而言，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)具有交流變頻電機(jī)無(wú)法比擬的效率優(yōu)勢(shì)。因此，將開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)

00)0 引 言磁阻電機(jī)屬于同步電機(jī)。磁阻電機(jī)僅使用硅鋼片疊壓而成不存在稀土材料的消耗，降低了電機(jī)的造價(jià)，且由于磁阻電機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)，使其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高溫、轉(zhuǎn)矩密度高等優(yōu)點(diǎn)。但磁阻類(lèi)電機(jī)缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)過(guò)大，難以滿足精密行業(yè)的應(yīng)用需求[1]。磁阻類(lèi)電機(jī)的典型代表是開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)和同步磁阻電機(jī)，同步磁阻電機(jī)的概念提出是在20世紀(jì)初[2]，限制于當(dāng)時(shí)電機(jī)制造的工藝水平，很難做出滿意的結(jié)構(gòu)凸極比，與相同容量的感應(yīng)電機(jī)相比，同步磁阻電機(jī)的體積過(guò)大，且轉(zhuǎn)矩更加不穩(wěn)定。

、工藝簡(jiǎn)單的同步磁阻電機(jī)遵循磁阻最小原則，以d軸和q軸的磁阻差異產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)[1]。同時(shí)，同步磁阻電機(jī)有用料成本低、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、效率高、不存在退磁問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用空間廣闊。位置傳感器受本身性能、安裝成本和安裝環(huán)境的限制，應(yīng)用有限；無(wú)傳感器控制技術(shù)作為一種檢測(cè)電機(jī)位置和速度的方法，其降低了電機(jī)系統(tǒng)成本，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性[2]。在設(shè)計(jì)無(wú)位置傳感器控制模型時(shí)，需要格外注意電機(jī)磁鏈觀測(cè)器的穩(wěn)定性[3]。通常永磁同步電機(jī)采用反電動(dòng)勢(shì)法獲取轉(zhuǎn)子位置信息，

)0 引 言開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)[1]是無(wú)稀土電機(jī)的典型代表。由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、成本低廉、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大等優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)已經(jīng)被應(yīng)用于牽引運(yùn)輸、家用電器、航空工業(yè)等各個(gè)行業(yè)且具有較好的前景[2]。傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)具有雙凸極結(jié)構(gòu)，定子上設(shè)有集中式勵(lì)磁繞組，轉(zhuǎn)子僅是由硅鋼片疊壓成形。由于結(jié)構(gòu)的特殊性以及各相控制的獨(dú)立性，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本特點(diǎn)就是容錯(cuò)性強(qiáng)、可靠性高，即使在缺相的情況下也能穩(wěn)定運(yùn)行[3]，能夠在環(huán)境惡劣的情況下正常工作。但開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)也存在不足之處

116024)巨磁阻效應(yīng)是量子力學(xué)和凝聚態(tài)物理學(xué)現(xiàn)象，可以在磁性材料和非磁性材料相間的多層薄膜(每層只有1個(gè)到幾個(gè)原子層厚)結(jié)構(gòu)中被觀察到. 巨磁阻效應(yīng)曾經(jīng)具有重要的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值，被廣泛應(yīng)用到硬盤(pán)磁頭上，又具有重要的科學(xué)意義，引導(dǎo)開(kāi)辟了自旋電子學(xué)這一全新科學(xué)領(lǐng)域[1]. 巨磁阻效應(yīng)的主要發(fā)現(xiàn)者費(fèi)爾(Albert Fert)和格林貝格爾(Peter Grünberg)獲得了2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng). 巨磁阻效應(yīng)既涉及到自旋電子學(xué)這一前沿科學(xué)領(lǐng)域，應(yīng)用中又與電

礎(chǔ)上減少永磁同步磁阻電機(jī)材料的使用，成為永磁同步電動(dòng)機(jī)研究的重要問(wèn)題。永磁輔助式同步磁阻電機(jī)是一種新型永磁同步電動(dòng)機(jī)，在具體施工設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)應(yīng)用鐵氧體永磁材料，從而達(dá)到永磁同步電動(dòng)機(jī)功率的密度和力學(xué)指標(biāo)。從發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，永磁磁阻電動(dòng)機(jī)是由異步起動(dòng)磁阻同步電動(dòng)機(jī)發(fā)展起來(lái)，磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子d、q 軸磁路不對(duì)稱，在使用的過(guò)程中具有較大的凸極比，在具體設(shè)計(jì)的使用不應(yīng)用永磁材料，但是從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看這種電機(jī)力學(xué)性能指標(biāo)不高，功率密度比較低。為了能夠克服磁阻電動(dòng)機(jī)

關(guān)鍵[2]。同步磁阻電機(jī)（SynRM），是一種完全使用磁阻轉(zhuǎn)矩的同步電機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，安全性能良好，相比于感應(yīng)電機(jī)，SynRM的功率密度和效率更高，此外，SynRM沒(méi)有永磁體，能夠更容易實(shí)現(xiàn)弱磁控制，適應(yīng)高速運(yùn)行，因此，SynRM可以滿足電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的苛刻要求[3]。同步磁阻電機(jī)（SynRM）與永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)在硬件結(jié)構(gòu)和控制原理上差異不大，常用的控制方法主要有以下四種[6]：最大轉(zhuǎn)矩/電流比控制（MTPA）、最大功率因數(shù)控制、最

采用的外轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模分析。外轉(zhuǎn)子電機(jī)具有直接驅(qū)動(dòng)輪胎、減少齒輪箱、傳動(dòng)軸等優(yōu)點(diǎn)。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、控制靈活以及效率高等優(yōu)點(diǎn)[1]。外轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)采用雙凸極結(jié)構(gòu)，定、轉(zhuǎn)子均采用硅鋼片疊壓而成。與傳統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)不同的是：外轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)采用內(nèi)定子-外轉(zhuǎn)子模式。正如文獻(xiàn)[2]中對(duì)外轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)所描述，將產(chǎn)生磁力線的主繞組布置在內(nèi)定子上面，磁力線通過(guò)氣隙、外轉(zhuǎn)子齒和外轉(zhuǎn)子磁軛與內(nèi)定子形成閉合磁路。眾所周知，磁路可以

）設(shè)計(jì)了輪內(nèi)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（IWSRM）。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的性能取決于電機(jī)的尺寸參數(shù)。而最佳電機(jī)尺寸參數(shù)的估計(jì)是一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。對(duì)直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，將每個(gè)電機(jī)的體積、扭矩和效率指定為目標(biāo)函數(shù)，將PMODEA作為設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的解決方案，由此獲得了由電機(jī)尺寸組成的最優(yōu)解集。本文提出了具有實(shí)數(shù)的差分演化算法，而不是一些以諸如遺傳算法的二進(jìn)制形式運(yùn)算的算法。PMODEA是一種靈活的方法，因?yàn)闆Q策者可以從該解決方

、感應(yīng)電機(jī)、同步磁阻電機(jī)（SynRel）和PM輔助SynRel）外的各種新型開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的綜述。本文基于功率密度、效率、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、振動(dòng)和噪聲以及容錯(cuò)等性能評(píng)價(jià)了這些開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。通過(guò)對(duì)比可得出，最近提出的雙定子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的磁性配置可以成為電動(dòng)牽引應(yīng)用中永磁機(jī)的合理替代品。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開(kāi)始在不斷增長(zhǎng)的電動(dòng)牽引電機(jī)市場(chǎng)中顯示出自己的優(yōu)勢(shì)。雖然永磁同步電機(jī)仍在當(dāng)今電動(dòng)牽引電機(jī)市場(chǎng)中占主導(dǎo)地位，但是稀土金屬成本和供應(yīng)鏈問(wèn)題的預(yù)期成本制約了其發(fā)展。常規(guī)的

生產(chǎn)[1]。1 磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)根據(jù)相數(shù)可以將磁阻電機(jī)分為單相、兩相、三相及四相等，圖1所示為單相磁阻電機(jī)，它的轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu)均為兩級(jí)結(jié)構(gòu)，因此其不僅具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，也具有無(wú)法自啟動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在工作中存在死區(qū)的缺點(diǎn)，極大地限制了其應(yīng)用[2]。圖2所示為兩相磁阻電機(jī)，從結(jié)構(gòu)上可以看出其具有一對(duì)轉(zhuǎn)子和兩對(duì)定子，此結(jié)構(gòu)同樣是缺乏自啟動(dòng)的能力，且在工作中依舊存在轉(zhuǎn)矩的死區(qū)，無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用。圖3所示結(jié)構(gòu)為三相磁阻電機(jī)，其具有三對(duì)定子和兩對(duì)轉(zhuǎn)子，該

)0 引 言開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)是隨著功率電子學(xué)和微電子學(xué)的飛速發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型調(diào)速電機(jī)，由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、魯棒性好、高轉(zhuǎn)矩密度等眾多優(yōu)點(diǎn)，從20世紀(jì)90年代以來(lái)，已被越來(lái)越多地應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)輛、礦山、油田、紡織機(jī)械等工業(yè)部門(mén)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)［1－3］。由于具有較好的高速(超高速)性能和較強(qiáng)的容錯(cuò)能力，使其在航空航天、高速離心機(jī)等環(huán)境惡劣且安全性要求很高的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而相比于其它傳統(tǒng)電機(jī)，其高轉(zhuǎn)矩波動(dòng)以及振動(dòng)噪聲的問(wèn)題也尤為突出，其應(yīng)用場(chǎng)合受到了限

空間應(yīng)用的高精度磁阻磁強(qiáng)計(jì)設(shè)計(jì)及性能測(cè)試葛麗麗1，任瓊英1，趙華1,2（1. 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所，北京 100094；2. 三峽大學(xué)理學(xué)院，宜昌 443002）文章基于磁阻磁強(qiáng)計(jì)的工作原理，提出了高精度磁阻磁強(qiáng)計(jì)三分量探頭和電子電路設(shè)計(jì)方案：改進(jìn)磁強(qiáng)計(jì)三分量探頭結(jié)構(gòu)，以消除三分量磁疇間的相互干擾所引起的測(cè)量誤差；采用交流耦合和閉環(huán)控制工作模式，以消除磁疇排列紊亂帶來(lái)的影響，穩(wěn)定磁強(qiáng)計(jì)的工作狀態(tài)。關(guān)鍵性能指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果表明，磁阻磁強(qiáng)計(jì)在1Hz點(diǎn)處的頻譜噪

?低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)同步磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化分析譚鳳倩1，張彥峰2(1.東營(yíng)市赫邦化工有限公司，山東 東營(yíng) 257000；2.東營(yíng)市科德化工有限公司，山東 東營(yíng) 257000)為完成對(duì)低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)同步磁阻電機(jī)的設(shè)計(jì)工作，借鑒了同步磁阻電機(jī)的相關(guān)研究成果，結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，提出了轉(zhuǎn)子不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的想法，以期降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，并對(duì)同步磁阻電機(jī)展開(kāi)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，通過(guò)有限元對(duì)該方案的合理性進(jìn)行驗(yàn)證分析。低轉(zhuǎn)矩；同步磁阻電機(jī)；設(shè)計(jì)優(yōu)化；多目標(biāo)轉(zhuǎn)子上沒(méi)有勵(lì)磁繞組與永磁體是同步

申春艷 韓 冬磁阻轉(zhuǎn)矩對(duì)永磁電機(jī)性能的影響分析沈陽(yáng)航天新光集團(tuán)有限公司 張景峰 倪瑞林 申春艷 韓 冬永磁同步電機(jī)由于交直軸磁路存在差異會(huì)產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，而磁阻轉(zhuǎn)矩的利用情況對(duì)于電機(jī)的過(guò)載能力、功率密度和轉(zhuǎn)矩密度都有一定影響。本文以一臺(tái)190kW永磁同步電機(jī)作為研究?jī)?nèi)容，將解析法與有限元計(jì)算相結(jié)合，分別分析了其在含有磁阻轉(zhuǎn)矩分量和沒(méi)有磁阻轉(zhuǎn)矩分量下電機(jī)整體性能的變化。永磁同步電機(jī)；磁阻轉(zhuǎn)矩；電機(jī)性能1.引言永磁同步電機(jī)的顯著特點(diǎn)就是高效率、高功率密度、高轉(zhuǎn)

?同步磁阻電機(jī)性能評(píng)價(jià)精度的提高提出一種準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)同步磁阻電機(jī)（SynRMs）性能的方法。計(jì)算了端匝泄漏電感，將其并入二維有限元分析。二維有限元分析表明，造成性能評(píng)價(jià)指標(biāo)精度低的關(guān)鍵因素是忽略了同步磁阻電機(jī)端匝電感，導(dǎo)致不同模擬和測(cè)試之間產(chǎn)生15%～24%的誤差。提出考慮端匝電感的方法，無(wú)需使用三維有限元模擬方法。該方法簡(jiǎn)單，可以避免高估電機(jī)性能和低估電流，對(duì)于電子驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)也至關(guān)重要。同步磁阻電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)永久磁體、效率高、可靠性高，可用于電動(dòng)汽

于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的速度控制王家軍，王浩（杭州電子科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，浙江 杭州 310018）針對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的控制問(wèn)題，將交流電動(dòng)機(jī)控制中旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)的理論引入開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的速度控制之中。通過(guò)旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)的變換和一定的處理，可以將開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的電流參考值分解為相應(yīng)的相繞組電流，從而實(shí)現(xiàn)電流的滯環(huán)控制。這種控制方法不僅不需要開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的模型信息，同時(shí)也省略了開(kāi)關(guān)角的計(jì)算，并且在不需要轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制措施的情況下就可以獲得良好的轉(zhuǎn)矩控制效果。

23083）開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)控制的特性分析與設(shè)計(jì)李麗 袁婷（廣東科技學(xué)院機(jī)電工程系 廣東 東莞 523083）本文主要對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速發(fā)電機(jī)控制方式的特性進(jìn)行分析，并采用其非線性數(shù)學(xué)模型，在求得其非線性磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的前提下，利用數(shù)值計(jì)算方法求解開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性，分析各種控制方法和控制參數(shù)下的電機(jī)特性，為開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的高性能控制提供依據(jù)。開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速發(fā)電機(jī)；調(diào)角度控制；勵(lì)磁1.開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)基本特性分析1.1 轉(zhuǎn)速影響在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速提高，電機(jī)輸出功

12013）開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)無(wú)位置傳感控制器研究陳坤華， 孫玉坤， 李天博（江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212013）針對(duì)機(jī)械式位置傳感器增加控制系統(tǒng)復(fù)雜性和降低系統(tǒng)可靠性的問(wèn)題，提出了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)一種新的無(wú)位置傳感控制器。在建立開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)電感模型基礎(chǔ)上，推導(dǎo)無(wú)位置傳感器數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)。通過(guò)測(cè)量激勵(lì)相電壓和電流，估算轉(zhuǎn)子實(shí)際位置，采用電流斬波控制方法控制開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)低速運(yùn)行，采用角度位置控制方法控制開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)高速運(yùn)行。對(duì)該無(wú)位置傳

工藝研究所）開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)用作游梁式抽油機(jī)拖動(dòng)試驗(yàn)及效果評(píng)價(jià)辛宏 李樓樓 甘慶明 陸梅 黃偉（低滲透油氣藏國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室;長(zhǎng)慶油田公司油氣工藝研究所）機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[1]。目前，其產(chǎn)品應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、家用電器（洗衣機(jī)、食品加工機(jī)械等）、通用工業(yè)（風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等）、伺服與調(diào)速系統(tǒng)、牽引電動(dòng)機(jī)等[5]。SRD系統(tǒng)由開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)與微機(jī)智能控制器兩部分組成，其中電動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝有位置傳感器，控制器由功率電路和控制電路等單元組成。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)為定子、轉(zhuǎn)子雙凸極

0036)具有大磁阻效應(yīng)的材料廣泛運(yùn)用在實(shí)際生活中，因此對(duì)這些材料的研究具有重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)意義.該論文通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與一般金屬不同，二元過(guò)渡金屬錫化物RhSn3單晶樣品具有很大的磁電阻效應(yīng).在T=2K,B=9 T時(shí)，磁電阻達(dá)到近400%.并且，與一般金屬中B2的電阻-磁場(chǎng)依賴關(guān)系不同，RhSn3的磁阻與磁場(chǎng)的關(guān)系近似滿足線性行為.這一線性磁阻與Dirac半金屬或Weyl半金屬中的線性磁阻具有很多相似性.進(jìn)一步的分析表明，該樣品的磁阻在很大的磁場(chǎng)和溫度

6)軸向磁通開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的電流斬波控制研究臧平宇，張廣明，梅 磊(南京工業(yè)大學(xué)，江蘇南京211816)以軸向磁通開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)為對(duì)象，介紹了軸向磁通開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制技術(shù)，包括軸向磁通開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本原理和軸向磁通開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的三種基本控制方法，即電壓斬波控制、電流斬波控制和角度位置控制，并在軸向磁通開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)上應(yīng)用電流斬波控制方法進(jìn)行研究。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)；調(diào)速系統(tǒng)；控制方法；角度位置控制軸向磁通開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、效率高、容錯(cuò)能力強(qiáng)以

具有巨磁阻效應(yīng)的金屬納米結(jié)構(gòu)磁傳感器(2015-242-葉卡捷琳堡-8)俄科學(xué)院烏拉爾分院金屬物理研究所開(kāi)發(fā)了具有巨磁阻效應(yīng)的納米級(jí)厚度鐵磁層和非磁層交替的金屬外延納米結(jié)構(gòu)合成技術(shù)，其相鄰鐵磁層的可控非共線磁序保證了巨磁阻效應(yīng)和線性磁阻的寬范圍磁場(chǎng)。金屬物理研究所與葉卡捷琳堡市的《aвтoмaтики》科研生產(chǎn)聯(lián)合體利用該所的專利技術(shù)共同生產(chǎn)了寬頻帶磁傳感器，具有室溫下巨磁阻磁電阻值達(dá)到20%以上及線性磁阻磁場(chǎng)可達(dá)40кЭ的特點(diǎn)。使用這種高靈敏度磁傳感器，

ulink的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的研究梅柏衫，孟悅?cè)?，劉東陽(yáng)，高 寧(上海電力學(xué)院 電氣工程學(xué)院，上海 200090)由于具有特殊的工作原理，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在常規(guī)的控制方式下會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，限制了其應(yīng)用范圍。針對(duì)這一問(wèn)題，對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行了研究，并在MATLAB/Simulink環(huán)境下搭建了8/6級(jí)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)仿真模型。結(jié)果表明：應(yīng)用直接轉(zhuǎn)矩控制開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)明顯減小，擁有良好的調(diào)速性能和轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)。開(kāi)

劉良田磁懸浮開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)及其關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展綜述孫玉坤1袁 野2黃永紅2張維煜2劉良田2（1. 南京工程學(xué)院電力工程學(xué)院 南京 211167 2. 江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院 鎮(zhèn)江 212013）磁懸浮開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)合磁軸承技術(shù)與開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)徑向力的主動(dòng)控制，有效改善了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)因不平衡磁拉力造成的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題，在航空航天、飛輪儲(chǔ)能等領(lǐng)域具有非常廣闊的發(fā)展前景。結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，介紹了磁懸浮開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的研究現(xiàn)狀，總結(jié)了目前磁懸浮開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的主

具有巨磁阻效應(yīng)的金屬納米結(jié)構(gòu)磁傳感器(2015-242-葉卡捷琳堡-8)俄科學(xué)院烏拉爾分院金屬物理研究所開(kāi)發(fā)了具有巨磁阻效應(yīng)的納米級(jí)厚度鐵磁層和非磁層交替的金屬外延納米結(jié)構(gòu)合成技術(shù)，其相鄰鐵磁層的可控非共線磁序保證了巨磁阻效應(yīng)和線性磁阻的寬范圍磁場(chǎng)。金屬物理研究所與葉卡捷琳堡市的《aвтoмaтики》科研生產(chǎn)聯(lián)合體利用該所的專利技術(shù)共同生產(chǎn)了寬頻帶磁傳感器，具有室溫下巨磁阻磁電阻值達(dá)到20%以上及線性磁阻磁場(chǎng)可達(dá)40кЭ的特點(diǎn)。使用這種高靈敏度磁傳感器，

具有巨磁阻效應(yīng)的金屬納米結(jié)構(gòu)磁傳感器(2015-242-葉卡捷琳堡-8)俄科學(xué)院烏拉爾分院金屬物理研究所開(kāi)發(fā)了具有巨磁阻效應(yīng)的納米級(jí)厚度鐵磁層和非磁層交替的金屬外延納米結(jié)構(gòu)合成技術(shù)，其相鄰鐵磁層的可控非共線磁序保證了巨磁阻效應(yīng)和線性磁阻的寬范圍磁場(chǎng)。金屬物理研究所與葉卡捷琳堡市的《Aвтoмaтики》科研生產(chǎn)聯(lián)合體利用該所的專利技術(shù)共同生產(chǎn)了寬頻帶磁傳感器，具有室溫下巨磁阻磁電阻值達(dá)到20%以上及線性磁阻磁場(chǎng)可達(dá)40кЭ的特點(diǎn)。使用這種高靈敏度磁傳感器，

具有巨磁阻效應(yīng)的金屬納米結(jié)構(gòu)磁傳感器(2015-242-葉卡捷琳堡-8)俄科學(xué)院烏拉爾分院金屬物理研究所開(kāi)發(fā)了具有巨磁阻效應(yīng)的納米級(jí)厚度鐵磁層和非磁層交替的金屬外延納米結(jié)構(gòu)合成技術(shù)，其相鄰鐵磁層的可控非共線磁序保證了巨磁阻效應(yīng)和線性磁阻的寬范圍磁場(chǎng)。金屬物理研究所與葉卡捷琳堡市的《Aвтoмaтики》科研生產(chǎn)聯(lián)合體利用該所的專利技術(shù)共同生產(chǎn)了寬頻帶磁傳感器，具有室溫下巨磁阻磁電阻值達(dá)到20%以上及線性磁阻磁場(chǎng)可達(dá)40кЭ的特點(diǎn)。使用這種高靈敏度磁傳感器，

步起動(dòng)永磁輔助式磁阻同步電動(dòng)機(jī)(Line -start permanent magnet assisted synchronous reluctance motor，LSPMa-SynRM)正是這樣一種新型永磁同步電動(dòng)機(jī)，它使用鐵氧體永磁材料，可以達(dá)到永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率密度和力能指標(biāo)［3-4］，永磁材料成本大幅降低，具有很高的性價(jià)比。永磁磁阻電動(dòng)機(jī)是由異步起動(dòng)磁阻同步電動(dòng)機(jī)(Line-start synchronous reluctance motor，

合動(dòng)力汽車(chē)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)最新技術(shù)過(guò)去十幾年，內(nèi)燃機(jī)對(duì)環(huán)境的污染客觀上要求能夠有新的替代動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生，而電動(dòng)機(jī)成為了一個(gè)重要的候選動(dòng)力系統(tǒng)。這就要求電動(dòng)汽車(chē)制造商加大對(duì)電動(dòng)機(jī)的研究力度和投入。通用汽車(chē)公司是第一個(gè)大批量生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)的汽車(chē)制造商，從1996年到現(xiàn)在，已經(jīng)生產(chǎn)了大量的電動(dòng)汽車(chē)。其中一款名為EV1的電動(dòng)汽車(chē)采用的動(dòng)力源是102kW三相籠式電動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)在很多汽車(chē)生產(chǎn)商都在制造電動(dòng)汽車(chē)，包括福特、寶馬、三相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)能夠大規(guī)模地應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)上。針對(duì)三

精度。我們研制的磁阻式多級(jí)旋轉(zhuǎn)變壓器則不需要齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而減少了隨動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)量誤差。1 磁阻式多級(jí)旋轉(zhuǎn)變壓器的性能1)輸出分辯率為14 位。2)具有零位標(biāo)定功能。3)±15 V 電源供電。4)為RS422 輸出，比特率為57600bps，應(yīng)答模式。5)溫度范圍寬，可靠性高。6)具有較強(qiáng)的抗沖擊能力，適用于各種惡劣環(huán)境。2 磁阻式多級(jí)旋轉(zhuǎn)變壓器的特點(diǎn)磁阻式多級(jí)旋轉(zhuǎn)變壓器是一種新型結(jié)構(gòu)高精度位置傳感器。它具有以下特點(diǎn):1)無(wú)接觸結(jié)構(gòu)，可靠性高:由于無(wú)電刷、

抽油機(jī)拖動(dòng)用開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)試與評(píng)價(jià)李 明1，2，韓二濤1，2，張 磊1，2，劉 濤1，2，甘慶明1，2，黃 偉1，2（1.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，西安710018；2.長(zhǎng)慶油田分公司油氣工藝研究院，西安710018）①對(duì)游梁式抽油機(jī)用開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)分析，評(píng)價(jià)其對(duì)油井工況的適應(yīng)性。通過(guò)測(cè)試在不同負(fù)載、不周轉(zhuǎn)速情況下電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)效率，得到電機(jī)的特性曲線。測(cè)試結(jié)果表明：開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有良好的起動(dòng)特性，

言［1-5］開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)是一種應(yīng)用前景廣闊的新型交流發(fā)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，功率密度高，發(fā)電機(jī)體積小，易于安裝運(yùn)輸，耐高溫性能好，十分適合風(fēng)力發(fā)電等野外工作環(huán)境。但開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)也存在許多有待解決的問(wèn)題，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和振動(dòng)及噪聲問(wèn)題一直是研究的熱點(diǎn)，也是控制策略所要研究的重點(diǎn)。磁路的嚴(yán)重非線性使得難以建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，難以對(duì)其靜態(tài)、動(dòng)態(tài)等性能進(jìn)行精確的分析也是開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的難點(diǎn)。本文對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)非線性特性、開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)非線性建模方法、開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)

包括線圈傳感器、磁阻傳感器、磁通門(mén)傳感器等，其中磁阻傳感器具有體積小、集成化等優(yōu)點(diǎn).利用磁阻傳感器測(cè)量高速旋轉(zhuǎn)彈滾轉(zhuǎn)姿態(tài)的方法在工程中已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用.例如，彈道修正彈或者一些常規(guī)彈藥往往采用地磁傳感器測(cè)量彈丸的轉(zhuǎn)速[3，4].常用的做法是將磁阻傳感器安裝在彈丸的徑向平面內(nèi)，其敏感軸垂直于彈體縱軸.國(guó)外有學(xué)者提出一些新的測(cè)量思路[5]，讓其中一個(gè)磁阻傳感器并不垂直于彈軸，即采用非正交安裝的形式，這一方法在國(guó)內(nèi)得到了進(jìn)一步的研究[6].一些實(shí)驗(yàn)表明，在一定條

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)變壓器、磁阻式轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)變壓器兩大類(lèi)型.勵(lì)磁繞組在轉(zhuǎn)子上的繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器必須帶有電刷或者耦合變壓器，因此整機(jī)機(jī)械可靠性降低.磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器因其勵(lì)磁在定子上，是目前旋轉(zhuǎn)變壓器發(fā)展的一個(gè)重要方向.其無(wú)刷、無(wú)耦合變壓器式結(jié)構(gòu)，使其無(wú)需維護(hù)，與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子繞線式旋變相比，壽命長(zhǎng)且運(yùn)行更為可靠，對(duì)機(jī)械和電氣噪音不敏感，廣泛應(yīng)用在高溫、嚴(yán)寒、潮濕、高速、高震動(dòng)等旋轉(zhuǎn)編碼器無(wú)法正常工作的場(chǎng)合，如機(jī)器人系統(tǒng)、機(jī)械工具、汽車(chē)、電力、冶金、紡織、印刷、航空航天等領(lǐng)域.目