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主动磁悬浮轴承系统的先进解析和经验控制策略
Advanced Analytical and Empirical Control Strategies for Active Magnetic Bearing Systems
Debarghya Dutta · Pabitra Kumar Biswas · Suraj Gupta · Sukanta Debnath 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
主动磁悬浮轴承系统非常适合高速应用,展示与清洁环境如可再生能源领域的兼容性,以及极端压力、温度和恶劣环境等挑战性条件。本文深入评估主动磁悬浮轴承控制,这些电磁轴承由电力电子元件供电。强调各种主动磁悬浮轴承控制技术的优缺点。然而由于非线性和固有不稳定性质,控制主动磁悬浮轴承存在困难。工作专注于强调使用傅里叶和经验数据驱动工程方法的先进控制策略,显著扩展主动磁悬浮轴承在各行业的潜在应用。文章还强调研究潜在方向,强调使用麦克斯韦原理的主动磁悬浮轴承数值建模,展示复杂控制方案以理解动态情况。
解读: 该磁悬浮轴承控制技术对阳光电源高速电机应用具有前瞻价值。虽然阳光主营电力电子产品,但该无机械接触轴承技术可应用于阳光未来布局的高速飞轮储能系统。该先进控制策略与阳光SiC功率器件和DSP控制技术结合,可开发高效低损耗的磁悬浮储能飞轮,提供快速功率响应能力,应用于电网调频和UPS系统。...
主动磁悬浮轴承的进展与挑战:性能、控制和未来前景的综合综述
Advancements and Challenges in Active Magnetic Bearings: A Comprehensive Review of Performance, Control, and Future Prospects
Debarghya Dutta · Pabitra Kumar Biswas · Sukanta Debnath · Furkan Ahmad · IEEE Access · 2025年1月
本文深入评估主动磁悬浮轴承AMB,这是由功率电子元件驱动用于高速设备的电磁轴承。文章突出AMB作为利用磁力支撑转子的无摩擦轴承的优势,相比经典滚珠轴承实现减少磨损、降低损耗和延长寿命。AMB特别适合高速应用,与可再生能源领域等清洁环境以及极端压力、温度和恶劣环境等挑战条件兼容。然而由于非线性和固有不稳定性,控制AMB存在困难。文章聚焦检查AMB的优缺点,包括故障分析。进一步强调功率电子监控的近期进展,包括快速开关功率元件、功率转换设备和先进控制技术,这些显著扩展了AMB在各行业的潜在应用。文章还...
解读: 该主动磁悬浮轴承综述对阳光电源高速电机驱动和储能飞轮技术有前瞻性参考价值。虽然阳光当前主要聚焦功率变换器,但AMB技术在高效储能飞轮和高速电机中有应用潜力。快速开关功率元件与阳光SiC/GaN器件技术一致。AMB控制的非线性和稳定性挑战对阳光先进控制算法开发有借鉴意义。无摩擦低损耗特性符合阳光高效率...
数据驱动的数字孪生用于DC/DC降压变换器可靠性评估
Data-Driven Digital Twin for Reliability Assessment of DC/DC Buck Converter
Sukanta Roy · Milad Behnamfar · Anjan Debnath · Arif Sarwat · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
在商业应用中,DC/DC变换器的运行状态显著影响系统整体性能与长期可靠性。本文提出一种数据驱动的数字孪生方法,用于估计稳态下DC/DC降压变换器关键退化参数。首先,利用离线粒子群优化算法对电路级数字模型进行校准,并通过平均模型验证其稳态响应。随后,在模型中引入电感、电容及MOSFET的退化特性,生成大规模数据集,用于训练和验证随机森林机器学习模型。实验结果表明,该方法回归精度高,决定系数达0.99978,均方根误差低至4.2×10⁻⁶,并在中等功率硬件原型上验证了不同负载及MOSFET导通电阻退...
解读: 该数据驱动数字孪生技术对阳光电源ST系列储能变流器及SG光伏逆变器的DC/DC变换模块具有重要应用价值。通过随机森林模型非侵入式识别电感、电容及MOSFET导通电阻退化(R²=0.99978),可集成至iSolarCloud平台实现预测性维护,提前预警功率器件老化。该方法特别适用于工商业储能系统中B...