隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,電機、變壓器等電氣設(shè)備的容量不斷增加,隨之而來的問題是電力損耗的急劇上升。這些損耗主要分布在電機等電磁設(shè)備的鐵心中,因此對鐵心所用材料電工鋼片磁滯特性模擬問題的研究顯得尤為重要。傳統(tǒng)商用有限元分析軟件在進(jìn)行鐵心磁特性模擬時通常采用平均磁化曲線,未能考慮電工鋼片的磁滯特性,由此引起的鐵心損耗計算精度有限。為了提高電工鋼片磁滯特性模擬的準(zhǔn)確性,本文在深入研究Play磁滯模型的建模機理基礎(chǔ)上,先后建立了標(biāo)量Play磁滯模型和矢量Play磁滯模型,用以模擬電工鋼片的標(biāo)量各向異性和矢量各向異性特性�；谝痪S和二維磁特性測量系統(tǒng)對電工鋼片在不同磁化方向的磁特性進(jìn)行了測量,研究了電工鋼片各向異性特性。利用測量數(shù)據(jù)對Play模型相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了辨識,基于辨識過程中存在的不足,對辨識方法進(jìn)行了改進(jìn),并利用實驗數(shù)據(jù)對改進(jìn)的模型進(jìn)行了驗證。此外,將上述Play磁滯模型用于分析一臺永磁同步電機鐵心的磁特性,為高功率密度電機的研究打下基礎(chǔ)。本文主要研究內(nèi)容有:首先,基于愛潑斯坦方圈測量系統(tǒng)測量了電工鋼片的磁特性,分析了沿不同方向磁化時得到的磁滯回環(huán)。在此基礎(chǔ)上,從Play磁滯模型的建模機理... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１滯后現(xiàn)象的機械役型??Ｆｉｇ．?１．１?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ?ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ??

?第２章標(biāo)量Ｐｌａｙ磁滯模型與電工鋼片各向異性特性???ＩＳ——?■??，???－純，??４?—??（ｆ?一??０．６－?／／／??Ｉ＇??，，，！??１１?（?，０＾??ＭＡ?ｉｎ）??圖２．７不同磁化方向下的磁特性吋比??Ｆｉｇ．?２．７?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ??２．?２標(biāo)量Ｐｌａｙ磁滯模型的建立??Ｋｒａｓｎｏｓｅｌｓｋｉｉ等人闡明了?Ｐｒｅｉｓａｃｈ模型的現(xiàn)象學(xué)特征，事實上，Ｐｒｅｉｓａｃｈ模型的算??法可以被認(rèn)為是一種特殊類型的基本滯后算子（所謂的“中繼”算子）的疊加。一些??物理學(xué)家還提出了其他類型的基本運算符，被稱為“磁滯算子”，例如所謂的Ｐｌａｙ和??Ｓｔｏｐ算子，通過這些運算符可以實現(xiàn)許多其他的數(shù)學(xué)運算。他們基于Ｐｒｅｉｓａｃｈ模型的??思想提出了?Ｐｌａｙ磁滯模型。??Ｐｌａｙ磁滯算子是一個連續(xù)的、速率無關(guān)的、對稱的算子。圖２．８顯示了?Ｐｌａｙ算子??的物理意義，它是一個受常數(shù)閾值〃影響的系統(tǒng)。閾值〃決定了磁滯回線的形狀和性質(zhì)。??磁滯算子的輸入－輸出特性與齒輪結(jié)構(gòu)中的齒隙等不同物理現(xiàn)象相似�，F(xiàn)在假設(shè)一對齒??輪，在主動齒輪與從動齒輪之間有一定的間隙假設(shè)該系統(tǒng)的輸入＞Ｊｖ，輸出為ｚ。??圖２．９給出／該系統(tǒng)輸入與輸出之間的關(guān)系。圖中Ｃ－Ｄ段代表主動輪向左移動時輸入??與輸出之間的關(guān)系，由圖中可見，主動輪的坐標(biāo)限制在（ｒｏ－ａ）。當(dāng)主動輪的坐標(biāo)超過（ｒ〇－ａ）??時，主動輪與從動輪將？起運動，在圖中標(biāo)示為Ｄ－Ａ段。圖２．９中的Ｂ－Ｃ段代表主

?沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???…一一：????／??＇／?Ｌ??圖２．９?Ｐｌａｙ算子的輸入輸出關(guān)系??Ｆｉｇ．?２．９?Ｉｎｐｕｔ－ｏｕｔｐｕｔ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｐｌａｙ?ｏｐｅｒａｔｏｒ??從圖２．９可以看出，在５－Ｃ段和Ｚ）－ｄ段，輸出與輸入是線性相關(guān)的。Ｐｌａｙ算子輸??入－輸出關(guān)系由固定的斜率確定，而且沿著路徑５－Ｃ和／）－／！的輸出只有一個方向。Ｄ－Ｃ??和路徑的輸出保持不變，不再隨輸入的變化而變化，但是輸出可以沿兩個方向變??化。Ｐｌａｙ算子輸入輸出的關(guān)系可由如下數(shù)學(xué)模型表示：??／（ｖ，２）?＝?ｍａｘ｛ｖ－ｒ，ｍｉｎ（ｖ?＋?ｒ，ｚ）｝?（２．３）??其中，ｖ為系統(tǒng)的輸入，ｚ為輸出，ｒ為閾值。經(jīng)過一系列的疊加運算形成了?Ｐｌａｙ??模型，其運算過程闡述如下。??類似于Ｐｒｅｉｓａｃｈ模型，Ｐｌａｙ模型也是由許多算子結(jié)合某種運算后疊加而成的，如??下圖所示：??—？?Ｗ，［ｘ（．）］叫．）｜—〒——???■?Ｗ：［ｘｆ．）Ｊ?—ｕ：（．）????１?????ｙ：?、－〉＾．Ｙ（ｔ）??Ｘ（ｔ）—＞?—??—？?Ｗｎ［ｘ（．）］上－？ｎ（．）—－——??圖２．１０?Ｐｌａｙ模型的構(gòu)建過程??Ｆｉｇ．?２．１０?Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?Ｐｌａｙ?ｍｏｄｅｌ??其中，Ｘ為Ｐｌａｙ磁滯模型的輸入，Ｙ為模型的輸出。Ｗｋ代表Ｐｌａｙ算子，ａ為算??子的輸出值，說為形狀函數(shù)，其中６＝１，…，Ｎ，Ｎ為算子的個數(shù)。算子在形狀函數(shù)的??作用下得到輸出結(jié)果Ｙ。Ｐｌａｙ磁滯模型的數(shù)學(xué)表達(dá)如下：??（?（２．４）??１４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大中型高壓高速電動機轉(zhuǎn)軸靜力學(xué)仿真分析[J]. 韋福東,李光耀,姚丙雷,王建輝,劉朋鵬.  電機與控制應(yīng)用. 2019(07)
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博士論文
[1]電工鋼片磁特性測量和模擬方法的研究[D]. 王曉燕.沈陽工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的Jiles-Atherton磁滯模型的實現(xiàn)[D]. 楊延菊.華北電力大學(xué) 2012
[2]電工鋼片二維磁特性測量的研究[D]. 孫紀(jì)來.沈陽工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：2954121