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1、研究与 U：2R1+2E=2R1+2k =2RI+2k ( m+kfis) (7) 式(7)中： 为控制器母线电压；，和E分别代表定 子绕组在导通阶段的稳态电流与反电势：尺是定子绕组的 内阻。 由式(3)与(6)可得到： = 21=kr( + (8) 其中， 是转矩系数。 32控制策略研究 从前面的分析可知，该电机有纯永磁、增磁与弱磁三 种工作模式。假定 代表额定转速， 代表额定电磁力 矩， 代表定子绕组的额定电流，则有： = 二 生 2尼 2ie ：k cD I， (9) (10) 其中， 是控制器的最大母线电压。 则控制策略设计如下。 (1)基本工作模式 如果nn 并且总的负载力矩 ，则励
2、磁绕组无 需工作，电机就可满足给定力矩与速度要求，此时，电机 运行于基本工作状态。励磁电流为O，转速控制完全象常 规的永磁无刷电机的控制方式一样，以速度与定子电枢电 流双闭环通过PWM方式加以实现，公式如下： U 一2 R l 2 k 其中 是脉宽调制后的两相导通绕组的稳态线电压。 (2)增磁工作模式 如果, 并且总的负载力矩孔 ，在这种情况下， 由式(10)可知，仅仅依靠永磁通qOm和额定电流 无法 满足力矩要求，在不想施加过载电流的情况下，只有依靠 增磁来达到要求。此时，电机通过两个闭环调节系统加以 控制，一个是常规的速度与定子电枢电流双闭环串级控制 系统，简称主调节系统；另一个是励磁电流
3、的闭环调节系 统，简称辅调节系统。其中，辅调节系统的给定励磁电流 由以下方法计算：假定不通过增磁而是通过施加过载电流 来满足力矩要求，如果电流为 时产生的力矩能满足系统 要求，则励磁电流 为l13： ，： (12)l f，一 f l，、 r ke kf n (3)弱磁工作模式 若nn ，则需要通过弱磁升速来实现。由公式(7) 可知。混合励磁无刷电机的最大运行速度可由以下公式来 计算： ” U： m (3) 对照公式(9)，显然，当在励磁线圈上施加负的励磁 电流时，系统进入弱磁状态，可达到的最大转速n 将大于 额定转速 其速度调节方法与传统的电磁式直流电机弱 磁升速方法类似。 4实验结果与分析
4、所研究开发的电动汽车驱动用外转子水冷式混合励磁 无刷电机样机如图5所示，主要参数如下：额定功率 55kW，额定电流155A，额定转速3000rmin，励磁电 流一8A一+8A。电机极对数为6。 图5 外转子混合励磁无刷电机样机 为了测试该电机的增磁与弱磁效果在维持控制器母 线电压360V不变的情况下。让电枢电压控制系统的PWM 为100，即母线电压全部输出到定子电枢绕组上，通过 调节励磁电流来测试励磁电流与电机最高转速的关系，初 步试验结果如图6所示。从图6中可看出，在电枢绕组施 加额定电压下增磁时电机最高转速随励磁电流的增加而 下降，弱磁时电机最高转速随励磁电流的反向增加而升 高，试验表明该
5、电机具有优异的增磁与弱磁效果，达到了 预期的目标，但增磁效果比弱磁效果更好。更多试验有待 进一步完善。 5结论 扩展永磁无刷电机的低速转矩，使之能象传统有刷直 流电机一样实现恒功率弱磁升速一直是该领域的科研工作 者追求的目标。在电动汽车的驱动中意义尤其重大。本文 提出并研究开发的混合励磁无刷电机不但高效地实现了上 述目标通过试验证实了增磁与弱磁的效果。还通过外转 子水冷式设计进一步提高了力矩密度与功率密度，优化了 (下转第162页) 产生，原则上对焊接接头进行无损检测必须在焊接完成24 小时之后进行 。 5强度校核 当管道的所有焊接接头经无损检测合格后方可进行强 度试验，一般采用水压试验方式，
6、试验压力、保压时间等 参数必须符合设计图纸、相关标准规范的要求。试验过程 中必须仔细观察压力表是否有跳动、异响、泄漏等情况发 生。同时应仔细检查管线的焊接接头，特别是返修过的部 位是否有渗漏，如无以上现象发生，则可以证明该管线的 强度试验合格 6表面处理防腐及检验 经过强度校核合格后，必须对管道的所有焊接接头外 表面进行吹砂除锈处理及防腐。防腐层的宽度、厚度等应 符合设计图纸及相应标准规范要求，新装防腐层与原管道 防腐层之间必须圆滑过渡。不应有明显的鼓包或沟槽以 避免雨水渗进管道金属层造成腐蚀，导致管道壁厚的减 薄。 总之只要怀着对人民生命财产安全高度负责的精 神。对管道施工现场的质量从以上六
7、个方面进行控制精 心组织，科学施工，严谨检测，一切本着以人为本的精 神，管道建设的质量是可以得到控制和保证的。 参考文献： 1GBT97112-1999，石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第2部分：B级钢管S 2JBT47302005，特种设备无损检测S 第一作者简介：刘帆，男，1967年生，广东茂名人，大学本 科，工程师。研究领域：压力容器设计与检测。已发表论文1 篇。 (编辑：王智圣) (上接第55页) 。 一 一 - 一日 -|， - 曰 o一弱磁下的速度变化曲线 一 增磁下的速度变化曲线 、 。 、 e、-o 争，一 。 励磁电流，A 图6 增磁与弱磁效果试验 散热效果，增强了磁片在
8、高速下的稳定性，为电动汽车提 供了一种更加理想的电机驱动系统，应用前景非常广阔。 参考文献： 1JCros，JRFigueroa and PViarougeBLDC Motors with Surface Mounted PM Rotor for Wide Constant Power OperationA Kecof 2003 IEEE Industry Applications Society AnnuMeeting，Vo13C，Salt Lake City，UT， Oct 2003，pP：19331940 2W Soong and TJEMiller Field Weakening Pe
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