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新型双定子无刷双馈风力发电机温度场计算与分析 预览
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作者 王一 张凤阁 +2 位作者 蒋晓东 王惠军 张何 《大电机技术》 2019年第1期5-11,共7页
针对现有风力发电机功率密度较小,运输成本高,容错性较差等问题,本文提出一种新型笼障转子耦合双定子无刷双馈风力发电机。该种电机内部谐波磁场丰富,损耗较大,导致其在运行时温升较高。然而温升对电机性能具有较大的影响,因此对其准确... 针对现有风力发电机功率密度较小,运输成本高,容错性较差等问题,本文提出一种新型笼障转子耦合双定子无刷双馈风力发电机。该种电机内部谐波磁场丰富,损耗较大,导致其在运行时温升较高。然而温升对电机性能具有较大的影响,因此对其准确计算至关重要。本文介绍了该种电机的总体结构,建立传热三维物理模型和数学模型,给定相关基本假设和边界条件,采用有限元方法对温度场进行了仿真计算,得到了各部件温升的分布规律,并对比分析了不同的机壳材料、冷却介质以及流速等条件下双定子无刷双馈发电机温度分布情况。本文为后续该种发电机冷却系统的设计优化提供了依据。 展开更多
关键词 电机 定子 笼障转子 温升 有限元法
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无刷双馈电机等效电路参数的实验测量 预览
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作者 李睿 王淑红 +1 位作者 黄振民 刘兰冰 《微特电机》 2019年第2期35-38,42共5页
给出一种基于实验测量确定无刷双馈电机等效电路中各参数的方法。根据不同运行状态下的不同等效电路,列写回路电压方程,通过推导,得到等效电路中参数的解。以一台15kW类鼠笼转子无刷双馈电机样机为例,得到无刷双馈电机折算到功率绕组侧... 给出一种基于实验测量确定无刷双馈电机等效电路中各参数的方法。根据不同运行状态下的不同等效电路,列写回路电压方程,通过推导,得到等效电路中参数的解。以一台15kW类鼠笼转子无刷双馈电机样机为例,得到无刷双馈电机折算到功率绕组侧等效电路中的参数值。通过与仿真得到的T-n曲线以及实验得到的稳定运行区的T-n曲线段进行对比,验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 电机 等效电路 参数 实验法 T-n曲线
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无刷双馈电机电流综合矢量控制策略研究 预览
3
作者 汪任潇 韩力 +3 位作者 王斌 杨柠宁 赵普 燕罗成 《微特电机》 2019年第7期51-55,64共6页
通过对BDFM动态数学模型和同步速旋转dq轴坐标变换的研究,研究使用电流综合矢量对矢量控制策略进行优化。该控制策略无需计算转子磁链,减少了对转子参数的依赖,通过给定转速和矢量角可实现精准的转速控制。分别采用输出限幅PI控制和变参... 通过对BDFM动态数学模型和同步速旋转dq轴坐标变换的研究,研究使用电流综合矢量对矢量控制策略进行优化。该控制策略无需计算转子磁链,减少了对转子参数的依赖,通过给定转速和矢量角可实现精准的转速控制。分别采用输出限幅PI控制和变参数PI控制,并与传统的PI控制进行对比,结果表明前两者可有效改善BDFM的动态响应。通过梯度下降法对矢量角优化,可有效调节BDFM的无功功率,从而改善调速系统的功率因数。仿真结果验证了该理论分析的正确性。 展开更多
关键词 电机 电流综合矢量 矢量控制 梯度下降法
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无刷双馈电机静止坐标系数学模型的研究 预览
4
作者 王景轩 王淑红 +2 位作者 高若中 陈正方 王一帆 《电机与控制应用》 2019年第7期45-50,共6页
由于没有电刷和滑环,提高了运行的可靠性,降低了维护成本,因此无刷双馈电机(BDFM)在变速恒频发电领域有着广阔的应用前景。由于特殊的结构和工作原理,BDFM数学模型十分复杂。从BDFM多回路空间矢量数学模型出发,推导出了两个静止坐标系... 由于没有电刷和滑环,提高了运行的可靠性,降低了维护成本,因此无刷双馈电机(BDFM)在变速恒频发电领域有着广阔的应用前景。由于特殊的结构和工作原理,BDFM数学模型十分复杂。从BDFM多回路空间矢量数学模型出发,推导出了两个静止坐标系之间的坐标变换关系以及功率绕组静止坐标系数学模型和控制绕组静止坐标系数学模型,推导过程简洁明了。所得结果为BDFM理论分析和不同控制策略的研究提供了理论基础。MATLAB/Simulink环境下的仿真结果验证了数学模型及坐标变换关系的正确性。 展开更多
关键词 电机 静止坐标系 数学模型 功率绕组 控制绕组
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船舶轴带无刷双馈电机短路电流分析与保护设计 预览
5
作者 高国章 高志国 高岚 《电机与控制应用》 2019年第8期96-104,共9页
当船舶轴带无刷双馈电机(BDFG)功率绕组发生三相短路故障时,短路电流会对系统造成较大的危害。因此,有必要设计专门的保护电路保障系统的安全。利用空间旋转坐标系,建立船舶轴带BDFG功率绕组三相短路时的动态方程,并依据磁链守恒定律研... 当船舶轴带无刷双馈电机(BDFG)功率绕组发生三相短路故障时,短路电流会对系统造成较大的危害。因此,有必要设计专门的保护电路保障系统的安全。利用空间旋转坐标系,建立船舶轴带BDFG功率绕组三相短路时的动态方程,并依据磁链守恒定律研究系统短路电流的变化特性。通过分析短路电流的各个分量,提出加入撬棒电阻和直流卸载电路的保护方式来卸载过电流,并进一步研究加入保护电路后的电流变化特性。以1台30kVA的BDFG为仿真对象,运用MATLAB/Simulink进行模型仿真和理论值计算,验证了保护电路的有效性,对船舶轴带BDFG电气安全设计具有指导意义。 展开更多
关键词 电机 三相短路电流 暂态分析 保护电路
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基于有限元法的磁阻式转子无刷双馈电机电磁场计算与分析 预览
6
作者 苗小利 李莲英 王帅军 《微电机》 北大核心 2019年第7期17-22,共6页
为准确计算磁阻式转子无刷双馈电机的功率绕组三相短路故障对电机性能的影响,提出一种场路耦合运动问题的二维时步有限元方法。利用该方法对无刷双馈电机在空载和负载状态下,电机的正常运行和三相短路故障时磁力线分布、气隙磁密、功率... 为准确计算磁阻式转子无刷双馈电机的功率绕组三相短路故障对电机性能的影响,提出一种场路耦合运动问题的二维时步有限元方法。利用该方法对无刷双馈电机在空载和负载状态下,电机的正常运行和三相短路故障时磁力线分布、气隙磁密、功率绕组输出电压和电流等进行了对比分析,结果表明:在功率绕组发生三相短路故障时,无刷双馈电机的气隙磁场明显畸变,基波含量降低,谐波含量增加,引起发电机机械振动和噪声较大。 展开更多
关键词 磁阻式转子 电机 时步 有限元法 场路耦合 磁场分布
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无刷双馈电机运行特性的等效磁网络分析法 预览
7
作者 韩力 韩雪峰 +1 位作者 欧先朋 Youguang GUO 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期27-34,共8页
无刷双馈电机(BDFM)结构特殊,磁场调制机理复杂,目前尚缺少有效工具可快速而准确地对其运行特性进行分析。为此,根据磁网络的基本概念,结合笼型转子BDFM的结构特点并考虑铁心饱和与转子旋转的影响,阐述了笼型转子BDFM等效磁网络的建模方... 无刷双馈电机(BDFM)结构特殊,磁场调制机理复杂,目前尚缺少有效工具可快速而准确地对其运行特性进行分析。为此,根据磁网络的基本概念,结合笼型转子BDFM的结构特点并考虑铁心饱和与转子旋转的影响,阐述了笼型转子BDFM等效磁网络的建模方法;在此基础上,建立了一个笼型转子BDFM样机的动态磁网络模型,利用回路法对其进行求解,进而得到并分析了BDFM在多种不同工况下的运行特性;最后,将动态磁网络模型的分析结果与有限元分析结果和样机实验数据进行了对比。结果表明,笼型转子BDFM动态磁网络模型在保证准确性的前提下,计算速度与有限元法相比明显提升,为分析笼型转子BDFM的运行特性提供了新思路。 展开更多
关键词 电机 等效磁网络 回路法 运行特性
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无刷双馈电机转子端部漏感计算及试验验证 预览
8
作者 石龙皓 刘睿 +4 位作者 汪世才 吴永恒 杨波 杨帅 印然 《微特电机》 2019年第4期29-32,37共5页
为计算转子54槽六相双层叠绕组端部漏感,采用镜像法搭建了转子端部漏感的计算模型,推导出了转子端部漏感参数计算公式,并给出了相应的计算结果。并以一台64 kW 无刷双馈电机为原型机,搭建了试验平台。原型机试验结果验证了电机漏感参数... 为计算转子54槽六相双层叠绕组端部漏感,采用镜像法搭建了转子端部漏感的计算模型,推导出了转子端部漏感参数计算公式,并给出了相应的计算结果。并以一台64 kW 无刷双馈电机为原型机,搭建了试验平台。原型机试验结果验证了电机漏感参数计算的正确性。 展开更多
关键词 漏感参数 电机 镜像法 计算模型 等效电路
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无刷双馈电机的转差型矢量控制
9
作者 夏超英 于佳丽 +1 位作者 田聪颖 侯晓鑫 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期649-654,共6页
针对无刷双馈电机,提出一种转差型矢量控制策略.首先,在任意旋转mt坐标系下,推导无刷双馈电机的状态空间模型;然后,给出转差型矢量控制系统设计方法,根据控制电机转子磁链给定值和转矩给定计算控制电机电流分量和转差给定,通过调节控制... 针对无刷双馈电机,提出一种转差型矢量控制策略.首先,在任意旋转mt坐标系下,推导无刷双馈电机的状态空间模型;然后,给出转差型矢量控制系统设计方法,根据控制电机转子磁链给定值和转矩给定计算控制电机电流分量和转差给定,通过调节控制电机定子电流励磁分量、转矩分量对转子磁链和转矩进行控制.仿真结果显示,所提出控制策略对指令的跟踪性能和对负载的调节能力优异,对参数偏差具有鲁棒性. 展开更多
关键词 电机 统一坐标 状态空间模型 磁场定向 矢量控制 转差控制
无刷双馈电机及其关键技术发展研究 预览
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作者 刘凤瑞 《通信电源技术》 2018年第4期287-288,共2页
无刷双馈电机是一种运行期稳定、功率可调的电机,将其应用到灌溉泵站工程中,能够将水泵调节控制在最理想的效率区,从而节约电能。因此,文章在阐述无刷双馈电机原理和结构组成基础上,对无刷双馈电机的关键技术发展问题进行探究,旨在更好... 无刷双馈电机是一种运行期稳定、功率可调的电机,将其应用到灌溉泵站工程中,能够将水泵调节控制在最理想的效率区,从而节约电能。因此,文章在阐述无刷双馈电机原理和结构组成基础上,对无刷双馈电机的关键技术发展问题进行探究,旨在更好地发挥出无刷双馈电机在社会发展中的作用。 展开更多
关键词 电机 原理 结构组成 关键技术
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无刷双馈电机同步非线性控制模型仿真 预览
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作者 赵丽 《科技通报》 2018年第1期137-140,共4页
提出无刷双馈电机同步非线性控制模型仿真。首先,研究了无刷双馈电机的工作原理及电机运行方式;其次,针对非线性系统中四维系统动力性质,运用Lyapunov稳定理论以及自适应控制方法,构建非线性反馈控制器并进行参数自适应率的调节,对系统... 提出无刷双馈电机同步非线性控制模型仿真。首先,研究了无刷双馈电机的工作原理及电机运行方式;其次,针对非线性系统中四维系统动力性质,运用Lyapunov稳定理论以及自适应控制方法,构建非线性反馈控制器并进行参数自适应率的调节,对系统进行初步控制,并增加一种变结构控制策略,利用对系统状态函数的预测方式获取同步非线性控制系统滑模控制的切换函数预估值,得到标称模型,使系统模型在不确定的情况下也可保持稳定状态,从而最终实现系统同步非线性控制。实验证明,通过采用同步非线性控制方法能够达到无刷双馈电机的同步控制。 展开更多
关键词 电机 非线性 同步控制 LYAPUNOV理论
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无刷双馈电机等效电路模型与特性分析
12
作者 于克训 汤鹏 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第14期4222-4231,共10页
无刷双馈电机因其较高的可靠性以及较小的变换器容量受到了广泛的关注,特别是在变速恒频发电以及变速驱动等领域有着广泛的应用前景。而绕线式无刷双馈电机由于其较小的谐波含量,在众多转子结构形式中脱颖而出。目前已有文献对无刷双馈... 无刷双馈电机因其较高的可靠性以及较小的变换器容量受到了广泛的关注,特别是在变速恒频发电以及变速驱动等领域有着广泛的应用前景。而绕线式无刷双馈电机由于其较小的谐波含量,在众多转子结构形式中脱颖而出。目前已有文献对无刷双馈电机的理论研究不足,还没有能够全面、准确地阐述其运行原理及特性的分析模型。该文从电机物理模型出发,建立了全部折算到转子侧的无刷双馈电机等效电路模型——异步–同步相串联的等效电路模型,应用该模型进行了电机的运行特性分析,阐明了无刷双馈电机所具有的异步特性、同步特性以及两者的叠加特性,得出了相应的特性曲线,特别是电磁转矩特性曲线。分析结果表明,无刷双馈电机的特性相当于两台有刷双馈电机的串联耦合所得到的特性,即两对异步–同步特性的串联叠加。结合对实际无刷双馈电机设计方案的分析计算,进一步阐述了该电路模型对无刷双馈电机设计及调节控制的指导作用。 展开更多
关键词 电机 等效电路 异步特性 同步特性
笼障转子无刷双馈电机水冷系统设计 预览
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作者 张凤阁 蒋晓东 李应光 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期70-76,共7页
为了降低笼障转子无刷双馈电机的温升,进一步提高其功率密度,提出采用水冷方式替代风扇冷却对该种新型电机进行冷却系统设计。建立水冷系统解析计算模型,分别设计了轴向和螺旋两种水路结构,计算两种水路结构机壳表面温度,并对两种水路... 为了降低笼障转子无刷双馈电机的温升,进一步提高其功率密度,提出采用水冷方式替代风扇冷却对该种新型电机进行冷却系统设计。建立水冷系统解析计算模型,分别设计了轴向和螺旋两种水路结构,计算两种水路结构机壳表面温度,并对两种水路结构进行对比分析。选取无刷双馈电机周向1/6区域作为研究对象,建立三维稳态温度场物理模型,通过采用有限元方法计算了电机各部分的温升分布,并对结果进行详细分析。最后将有限元计算结果与解析结果进行对比,验证了螺旋水路冷却方案设计的有效性,为后续水冷样机的研制和进一步实验研究提供理论依据。 展开更多
关键词 笼障转子 电机 解析模型 冷却系统 螺旋水路
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一种具有不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机
14
作者 任泰安 阚超豪 +2 位作者 吴红斌 朱晓威 赵威 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第17期5199-5210,共12页
为了改善无刷双馈电机转子谐波含量大、导体利用率低的缺点,基于齿谐波原理提出了一种采用不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机。对该绕组的设计原理、方法以及谐波磁动势计算进行了分析,推导出了适用于各种绕组分布系数的计算方法,... 为了改善无刷双馈电机转子谐波含量大、导体利用率低的缺点,基于齿谐波原理提出了一种采用不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机。对该绕组的设计原理、方法以及谐波磁动势计算进行了分析,推导出了适用于各种绕组分布系数的计算方法,给出了一个绕组设计示例进行说明,利用绕组的设计原理制造了一台新型不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机实验样机,并针对转子绕组的低谐波含量特性进行了研究。为了验证转子绕组设计的正确性,对样机进行有限元建模仿真与实验。仿真与实验结果表明,采用不等匝数同心式转子绕组设计的无刷双馈电机转子谐波含量低、导体利用率高,具有优良的性能。 展开更多
关键词 电机 转子 齿谐波 不等匝 同心式 分布系数 低谐波
无刷双馈电机变频控制系统IGBT过流信号锁存电路 预览 被引量:1
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作者 邹国辉 《电子世界》 2018年第23期190-190,192共2页
本文介绍了一种新型IGBT过流锁存电路,通过简单可靠的电路来实现IGBT过流信号输出的锁存,以便于工程技术人员根据锁存的IGBT过流指示,查找并确定发生过流的IGBT模块。本电路巧妙的利用施密特触发器实现了IGBT过流信号的锁存于指示,减少... 本文介绍了一种新型IGBT过流锁存电路,通过简单可靠的电路来实现IGBT过流信号输出的锁存,以便于工程技术人员根据锁存的IGBT过流指示,查找并确定发生过流的IGBT模块。本电路巧妙的利用施密特触发器实现了IGBT过流信号的锁存于指示,减少了CPU运行工作量,提高了控制系统的稳定性与安全性。 展开更多
关键词 IGBT模块 变频控制系统 锁存电路 信号输出 电机 过流 工程技术人员 施密特触发器
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一种差分运行方式新型无刷双馈发电机的仿真和实验研究
16
作者 程源 王雪帆 何怡刚 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期612-619,共8页
无刷双馈电机是一种具有广泛应用前景的新型电机。以往研究的无刷双馈电机无论采用的是何种转子结构,其自然同步速均为60-f/︱(p_1+p_2)︱,即基于和调制的运行方式。为了提高无刷双馈电机的自然同步速,扩大其运行和控制范围,提升电... 无刷双馈电机是一种具有广泛应用前景的新型电机。以往研究的无刷双馈电机无论采用的是何种转子结构,其自然同步速均为60-f/︱(p_1+p_2)︱,即基于和调制的运行方式。为了提高无刷双馈电机的自然同步速,扩大其运行和控制范围,提升电机的功率密度,该文提出一种基于差分运行方式的新型无刷双馈电机,即自然同步速为60-f/|p1-p2|。采用绕线转子结构给出该种电机的设计方法,并结合一种1/4对极发电机的设计实例建立电机的有限元模型进行详细分析。研制实验样机并对其空载和负载性能进行测试。仿真和实验结果均证实了电机设计方案的正确性。 展开更多
关键词 电机 差分模式 绕线转子 有限元 样机试验
无刷双馈电机转子漏感计算及试验验证 预览
17
作者 石龙皓 阚超豪 +1 位作者 李航程 任泰安 《合肥工业大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第12期1640-1646,共7页
文章为计算转子54槽六相双层叠绕组槽漏感,引入了磁场能量法,将其与相绕组匝数及电流方向的关联矩阵相结合,通过对转子梨形槽各层分片处理,推导出槽漏感计算公式,并给出了相应的计算结果;采用槽矢量星形法对不等匝的转子绕组高次谐波的... 文章为计算转子54槽六相双层叠绕组槽漏感,引入了磁场能量法,将其与相绕组匝数及电流方向的关联矩阵相结合,通过对转子梨形槽各层分片处理,推导出槽漏感计算公式,并给出了相应的计算结果;采用槽矢量星形法对不等匝的转子绕组高次谐波的分布系数、短距系数和绕组系数进行计算,推导出转子谐波漏感参数计算公式,并以一台64kW无刷双馈电机为样机,搭建了试验平台。样机试验结果验证了电机漏感参数计算的正确性。 展开更多
关键词 漏感参数 电机 磁场能量法 关联矩阵 等效电路
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无刷双馈电机研究及展望 预览
18
作者 俞正洪 陈松 《中国科技信息》 2018年第3期40-41,共2页
无刷双馈电机(BDFM)是一种具有异步和同步运行能力的交流电机,在变速恒频、变频调速的领域中应用十分广泛.本文简述了无刷双馈电机的基本原理、定转子结构、数学模型、控制策略及对未来发展前景做了展望.
关键词 电机 展望 交流电机 运行能力 变速恒频 变频调速 转子结构 数学模型
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基于复合线圈结构的新型无刷双馈电机的起动性能研究
19
作者 阚超豪 储成龙 +2 位作者 赵威 鲍习昌 胡兆稳 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第24期7370-7380,共11页
由于无刷双馈电动机存在起动电流大、起动转矩小的不足,导致电机起动性能达不到工业应用要求。为了解决这一问题,提出一种转子绕组采用复合线圈组和变极法设计的无刷双馈电机,并结合设计实例进行详细分析。这种转子结构使得电机在起动... 由于无刷双馈电动机存在起动电流大、起动转矩小的不足,导致电机起动性能达不到工业应用要求。为了解决这一问题,提出一种转子绕组采用复合线圈组和变极法设计的无刷双馈电机,并结合设计实例进行详细分析。这种转子结构使得电机在起动工况下增大转子绕组电阻折算值,从而有效地降低起动电流和提高起动转矩。通过建模仿真对复合线圈组转子结构的起动性能、普通线圈转子结构起动性能和无刷双馈电机异步起动方式的起动性能进行研究,对比3种情况下的起动电流、起动转矩和起动时的饱和情况。样机试验结果表明,转子绕组采用复合线圈组结构的无刷双馈电动机具有起动电流小、起动转矩大的特点,有效地改善了无刷双馈电机的起动性能。 展开更多
关键词 电机 复合线圈组 变极法 起动电流起动转矩
无刷双馈电机转子优化的最优点参数解耦法 预览
20
作者 夏野 边涛 朱景伟 《微特电机》 2018年第5期39-43,共5页
针对无刷双馈电机转子优化设计没有准确实现的方法,研究了最优点参数解耦法。对凸极磁障式转子进行了优化设计,得出了相应凸极磁障式转子对磁场调制能力最强的参数组合。通过与圆形片磁障式转子对比,得出了凸极磁障式转子输出电压幅值... 针对无刷双馈电机转子优化设计没有准确实现的方法,研究了最优点参数解耦法。对凸极磁障式转子进行了优化设计,得出了相应凸极磁障式转子对磁场调制能力最强的参数组合。通过与圆形片磁障式转子对比,得出了凸极磁障式转子输出电压幅值高、但对磁场调制能力弱的结论,也间接证明了最优点参数解耦法的可行性与正确性,为无刷双馈电机转子的开发提供了一种现实可行的优化方法。 展开更多
关键词 电机 优化设计 最优点参数解耦法 凸极磁障式转子
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