交流变频传动系统分为直流传动和交流传动两种，为提高模块钻机运行、检测和管理的自动化水平，提高电气稳定可靠性，交流变频传动系统广泛应用于钻机模块。本文针对交流变频系统相关的转矩控制与谐波抑制等关键技术，对新型全数字型交流变频装置进行了深入研究。该种交流变频传动系统采用IGBT整流技术(ISU)和直接转矩控制技术，不仅使得电机转速和转矩控制更加准确，而且降低了系统谐波含量，提升了电网的电能质量。

针对径向永磁联轴器在制造和安装的过程中,主从动转子间易产生同轴度误差,从而引起传动不平稳、效率降低等问题。首先通过磁场分析得到同轴度误差的存在会导致磁力线分布和磁感应强度出现明显的不均匀变化,再利用磁荷库伦定律建立同轴度误差下径向永磁联轴器传动特性的数学模型,推导出相应转矩计算公式,并将公式计算值与仿真测试得到的径向永磁联轴器稳定传递转矩数值分析比对,验证所得转矩公式的正确性。最后根据公式的计算结果分析不同结构参数下同轴度误差对系统传递转矩的影响,得出为保证各型号尺寸的联轴器系统可实现正常传动时的安装精度。

测功机是一种用于测量发动机等设备功率的一种装置,测功装置包括转矩和转速校准系统。针对功率校准问题建立转矩发生系统并进行了总体方案的设计、数学模型的建立和误差分析,重点分析了杠杆力臂测量误差、杠杆水平位置控制误差、机体导线产生摆动惯性力矩误差、机体转轴动不平衡产生离心转矩误差,并对每一项提出了对应的解决方案。结果表明,该标准转矩发生系统可以实现在旋转状态下施加标准转矩的功能。

介绍了张力辊的设计原理、负荷平衡原理及转矩补偿方法。张力辊的辊径大小取决于带钢的弹性模量、屈服极限和厚度,设计宽度取决于带钢的极限宽度。张力辊各辊的相对位置主要以带钢包角的最大化来确定,但也应该保证带钢环绕中的最小间距,防止带钢抖动时造成表面互相接触。张力辊通过积分共享平衡负载,同时通过转矩补偿提高张力辊的速度精度及响应时间。

风能作为一种可持续的清洁能源,近年来在我国得到迅猛的发展。双馈感应型风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)具有灵活的控制特性,得到了广泛的应用,但由于其结构的特殊性,并网双馈风电场容易引发次同步振荡问题。该文首先介绍了并网双馈风电场引发电力系统次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)的机制。其次,对基于复转矩系数法的3类SSO问题的研究情况进行了系统性综述,并讨论了复转矩系数法的推广形式及其适用领域。最后,基于风力发电的前景和复转矩系数法的特性,对今后的研究方向进行了展望。

提出了一种基于最大转矩损耗功率比(Maximum Torque Per Power Losses,MTPPL)的感应电动机变频调速系统的能效优化方法。在考虑铁损耗的感应电动机数学模型以及转子磁场定向的基础上,分析了电动机处于稳态运行时,电动机转矩损耗功率比与电动机转速、转差频率之间的关系。当转矩损耗功率比取最大值时,即实现电动机控制系统损耗功率最小化的高能效运行。推导出转矩损耗功率比与电动机转速和转差的函数关系式,并对其求导,求出最大值对应的最优转差频率。将最优转差频率用于感应电动机的恒压频比变频调速系统,实现感应电动机的高能效运行。在Matlab/Simulink中搭建控制系统的仿真模型以及实验平台,验证了该方法的有效性。

针对多端柔性直流电网(multi terminal direct current network based on voltage source converter,VSC-MTDC)接入对交流电力系统小干扰功角稳定性影响的问题。通过建立交直流混联系统的线性化互联模型,采用分解的思想得到了VSC-MTDC接入主要在2个方面影响交流系统小干扰功角稳定性:一是改变了交流系统的潮流,二是与交流系统的动态交互作用。采用阻尼转矩分析的结果表明:交直流系统之间动态交互的影响一般很小,直流系统接入主要是改变了交流系统的潮流,可等效为恒功率源进行研究。针对"潮流"部分的影响,进一步分解为直流电网的注入功率和接入地点2个部分,提出并研究了以下2个猜测:1)输入功率变化等效于发电机出力改变,二者对交流系统小干扰功角稳定性的影响是一致的;2)直流电网接入地点在平衡机附近时对交流系统小干扰功角稳定性造成的影响是较小的。以新英格兰系统为例,通过计算和仿真演示验证了上述猜测,并可借此避免多端柔性直流电网接入对交流电力系统小干扰功角稳定性的不利影响。

针对分布式电驱动车辆的操纵稳定性问题,设计了一种基于直接横摆力矩的分层控制策略.上层车辆运动控制器采用模糊控制策略,以二自由度模型为参考对象跟随期望状态下的横摆角速度和质心侧偏角,制定出维持车辆稳定行使所需要的纵向力和横摆力矩;下层基于轮胎负荷率最小的目标优化函数,参考电机和路面附着限制,采用加权最小二乘法将转矩合理分配至8个车轮.为与基于规则的平均分配方法进行对比,利用TruckSim和Matlab/Simulink完成了车辆在2种工况下的联合仿真,结果表明:模糊控制策略能对车辆目标状态进行良好跟踪,转矩优化分配方法能更好地跟随参考状态,降低车轮转矩和轮胎负荷率,提升车辆的稳定性.

文中将建立旋转矩形孔薄壁圆环截面突变处的波传播模型,研究振动弹性波反射和透射特性,结合相位封闭原理,给出振动特征方程,得到薄壁圆环的各阶模态频率、模态形状和分支图.将静止矩形孔薄壁圆环的固有频率与有限元分析法求得的固有频率进行比较,验证行波法计算的准确性.研究将为轴承实体保持架的动力学计算提供理论基础.

由于电机制造工艺的限制,非理想反电动势是无刷直流电机无法回避的问题。其对电机控制器设计提出了更高的要求,使传统驱动模式下的无刷直流电机产生了较大的转矩波动。结合常见的反电动势波形,建立了通用的非理想反电动势计算模型,通过该模型计算得到转矩波动率与反电动势波形的关系。并针对方波和正弦波两种常用的无刷直流电机电流驱动方法,就非理想反电动势下转矩波动的变化进行了系统仿真实验,实验结果表明该非理想反电动势模型可以有效地用于转矩波动计算,并且证明了理论计算的有效性。

风火打捆系统中,风电机组的并网使得火电机组的次同步振荡情况变得更为复杂。基于IEEE第一标准模型搭建了风火打捆经串补外送系统,推导了直驱风机输出功率与火电机组次同步阻尼的关系,分析了其对火电机组次同步振荡的影响机理,并通过PSCAD平台结合复转矩系数法和时域仿真分析进行验证。基于此机理,提出了一种在直驱风机的网侧变流器控制系统无功外环处附加阻尼控制的抑制方法,并对其关键参数的优化设计方法进行了分析,时域仿真结果表明所提出的附加阻尼控制可以有效抑制火电机组的次同步振荡。

针对永磁同步电动机传统直接转矩控制存在转矩脉动大、电动机系统运行和受到外部扰动时系统参数的时变不确定性问题，将双前馈模糊神经网络控制(Dual Feedforward Fuzzy Neural Network，DFFNN)引入PI调节器，设计了一种基于双前馈模糊神经网络PI控制器，用神经网络实现模糊推理，进行参数的自整定，应用于永磁同步电动机的直接转矩控制系统，使系统转速响应快，超调小，对参数变化有较强的抗干扰能力。

中压变频器与电网电压比较为中压根据高压组成方式，可分为直接高压型和高低高型；根据有无中间直流环节，可分为交交变频器和交直交变频器。中压变频器在海上平台的成功应用,说明中压变频器完全能够满足海上平台的使用需要,同时也打破了国外对这一领域的技术上的垄断,为国产的设备应用开辟了新的大陆。相信在这一大环境下,海上采油厂也将再接再厉,更创辉煌。

随着永磁同步电机技术的不断发展，对其提出了更高的要求，传统的永磁同步电机调速电机已经无法满足对速度、转速和功率等参数的控制，因此需要开发更高性能和更高质量要求的永磁同步电机来实现高速运行的要求，这样才能满足高速、大功率、高转速和大负载等方面的要求。