“轻量化高效高可靠新能源电机与控制系统”专题

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特约主编寄语：吴立建 研究员

当今，致力于控制碳排放以实现绿色可持续发展已经成为全球共识。为实现我国的“3060”双碳目标，可再生能源发电和深度电气化已成为必然趋势。作为能量转换装置，电机系统在推动新能源领域的发展中起到了重要的驱动作用。

然而，在新能源应用场景下，非平稳负载、极端工况、恶劣环境等多维复杂因素显著影响电机系统的服役特性，对其理论创新和技术突破提出了更严苛的要求。如何进一步提升新能源电机系统的功率密度、效率和可靠水平成为促进其应用的关键问题。

为了展示国内外学者在新能源电机系统领域的最新研究成果，在《电工技术学报》编辑部以及特约编委的共同努力下，本期“轻量化高效高可靠新能源电机与控制系统”专题适时推出。本专题此次征稿得到了国内外学者的大力支持与积极响应，经过审稿专家的严格评审，共收录8篇学术论文。

在新能源电机精细建模方法、优化设计以及新材料应用方面，海军工程大学赵浩然等发表论文《弓形磁极永磁电机正弦削极修正模型》，考虑定子开槽、极间漏磁和边缘效应、磁路饱和等因素，建立了平行充磁条件下的正弦削极修正解析模型，实现了以气隙磁通密度的正弦化为目标的快速精确寻优设计。青岛大学包木建等发表论文《基于分布磁路法的非晶合金高速磁浮直线电机悬浮力计算》，采用改进的分布磁路法，对比计算了应用硅钢和非晶两种材料的高速磁浮直线电机静态悬浮力，探讨了非晶合金材料的应用可行性。

在新能源电机系统高性能驱动技术方面，谢菲尔德大学王超等发表论文《永磁同步电机的两种反馈式弱磁控制方法的稳定性比较研究》，详细研究比较了采用基于dq轴电流和基于电流幅值和角度的反馈式弱磁控制方法的系统稳定性，进一步，针对两种方法在不同工作区域内表现的特性，给出了控制器的控制参数设计指南。沈阳工业大学孙全增等发表论文《双三相永磁同步电机低共模电压模型预测电流控制》，针对双三相永磁同步电机，提出一种模型预测电流控制方法，有效地减少了共模电压和谐波电流，减轻了控制器计算负担。安徽大学尹政等发表论文《LC滤波型电压源逆变器无模型预测电压控制策略》，提出了一种基于电压电流双梯度全更新的无模型预测电压控制方法，该方法不依赖于任何系统参数、计算简单，且消除了传统无模型预测方法中梯度更新停滞现象，改善了输出电压性能。

在新能源电机系统故障诊断技术方面，北京自动化控制设备研究所黄建等发表论文《基于容错齿磁通的五相永磁电机匝间短路故障诊断》，给出了匝间短路故障对绕线齿及容错齿磁通的影响规律；研究了不同探测线圈绕制方案的故障识别能力、故障灵敏度、复杂程度等，进而提出了准确度高、鲁棒性强的基于容错齿磁通的匝间短路故障诊断方法。

在新能源发电系统并网技术方面，合肥工业大学谢震等发表论文《构网型全功率风电机组网侧变流器耦合分析及抑制策略》，研究由功率耦合所引起的直流电压稳定性问题，建立了耦合模型，通过相对增益理论，详细分析了控制参数对耦合效应的影响；随后，提出一种基于无功前馈的直流电压补偿方法，降低了因无功功率变化引起的直流电压波动。安徽大学芮涛等发表论文《基于双矢量的并网逆变器无模型预测电流控制策略》，提出了一种基于双矢量的并网逆变器无模型预测电流控制方法，在每个控制周期采用两个电压矢量，有效改善了电流纹波和总谐波畸变率，且鲁棒性良好。此外，该文还提出一种改进的电流梯度更新方法，完全消除了电流梯度停滞现象及其导致的电流尖峰，改善了电流质量。

最后，由衷感谢所有的作者、同行审稿专家以及广大读者对本专题的大力支持。特别感谢《电工技术学报》编辑部的全力支持与协助工作。本专题旨在为关心和从事相关研究的专家学者、工业同行提供参考，以激发出更多的创新思路和解决方案，促进新能源电机系统的技术发展和应用。

弓形磁极永磁电机正弦削极修正模型

：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：李奎；徐子健；卢志伟；武一；胡博凯

摘要：电磁式漏电保护是一种重要的漏电故障保护技术,其漏电保护特性受元器件参数影响大,导致批量生产工艺要求高、生产成本较高。该文针对电磁式漏电保护特性不稳定性问题开展研究。首先,分析漏电检测电路的工作原理,确定剩余电流互感器与补偿电容、补偿电阻之间的耦合关系;其次,分析剩余电流互感器铁心磁参数与漏电检测电路参数对漏电保护特性的影响,为剩余电流互感器及漏电检测电路的参数匹配设计提供依据;最后,分析补偿电容容差与剩余电流互感器铁心磁参数分散性对漏电保护特性稳健性的影响,确定铁心材料磁参数与漏电检测电路参数的匹配关系,进行剩余电流互感器及漏电检测电路参数的匹配设计,降低了元器件参数分散性对漏电保护特性的影响。