《電工技術(shù)學(xué)報》電機及其系統(tǒng)領(lǐng)域最新優(yōu)文推薦｜2026年7月5日

《電工技術(shù)學(xué)報》是中國電工技術(shù)學(xué)會主辦的電氣工程領(lǐng)域綜合性學(xué)術(shù)期刊，報道基礎(chǔ)理論研究、工程應(yīng)用等方面具有國際和國內(nèi)領(lǐng)先水平的學(xué)術(shù)及科研成果。中國工程院院士馬偉明任《學(xué)報》編委會主任，兼《學(xué)報》主編。

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作者：汪冬梅, 李思義, 梁艷萍

摘要：該文綜述了新能源汽車驅(qū)動電機的熱設(shè)計和熱管理技術(shù)。首先,介紹了新能源汽車驅(qū)動電機的種類及其特點,并討論了其設(shè)計指標要求。其次,探討了驅(qū)動電機熱設(shè)計技術(shù),包括定子繞組銅耗和定子鐵心損耗的抑制技術(shù),特別強調(diào)了扁線電機繞組技術(shù)的發(fā)展,以及如何通過技術(shù)創(chuàng)新降低高頻交流損耗。然后,探討了驅(qū)動電機熱管理技術(shù),包括機殼冷卻技術(shù)、定子鐵心冷卻技術(shù)、定子繞組冷卻技術(shù)和轉(zhuǎn)子冷卻技術(shù),分析了各種冷卻技術(shù)的優(yōu)缺點和適用范圍。最后,對新能源汽車驅(qū)動電機的未來發(fā)展態(tài)勢進行了展望,指出了驅(qū)動電機永磁化、扁線化、非晶/納米晶化和油冷化的發(fā)展趨勢及其技術(shù)難點。

引用本文：汪冬梅, 李思義, 梁艷萍. 新能源汽車驅(qū)動電機熱設(shè)計與熱管理技術(shù)研究綜述[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(2): 389-415. Wang Dongmei, Li Siyi, Liang Yanping. Comprehensive Review of Thermal Design and Thermal Management Technologies for New Energy Vehicle Drive Motors. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(2): 389-415.

作者：許伯強, 熊鵬, 孫麗玲, 尹彥博

摘要：針對電機各類序列數(shù)據(jù)中的故障特征難以直接辨識和依賴人工經(jīng)驗的問題,該文提出了一種殘差內(nèi)積驅(qū)動的序列故障檢測模型（RID-FDM）,可在僅使用健康數(shù)據(jù)訓(xùn)練的條件下,實現(xiàn)軸承局部損傷、定子匝間短路及轉(zhuǎn)子斷條三類典型故障的高靈敏度檢測。該模型通過序列窗口化將長時序數(shù)據(jù)分割為局部片段,利用片段殘差生成器提取輸入與輸出間的殘差特征,并設(shè)計全局殘差內(nèi)積損失迫使健康數(shù)據(jù)的殘差內(nèi)積序列趨近于零。故障發(fā)生時,殘差內(nèi)積序列的均值、方差等統(tǒng)計指標因輸入分布偏移而顯著偏離,觸發(fā)閾值報警機制。實驗表明,RID-FDM對三類電機故障的檢測準確率均超過90%,優(yōu)于傳統(tǒng)主成分分析、自編碼器等方法。該研究完全由數(shù)據(jù)驅(qū)動,為少樣本、高實時性要求的工業(yè)故障檢測提供了新的解決方案。

引用本文：許伯強, 熊鵬, 孫麗玲, 尹彥博. 基于殘差內(nèi)積驅(qū)動的異步電機多故障檢測方法[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(6): 1976-1985. Xu Boqiang, Xiong Peng, Sun Liling, Yin Yanbo. Residual Inner Product-Driven Multi-Fault Detection for Induction Motors. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(6): 1976-1985.

作者：徐飛, 姜新宇, 范滿義, 史黎明, 李子欣

摘要：針對直線電機在地面超聲速（約340 m/s）運行時激波非定常氣動力擾動導(dǎo)致速度傳感器失效、速度易失控問題,該文提出一種基于多元電壓特征提取的直線感應(yīng)電機速度觀測方法。首先,通過構(gòu)建分段函數(shù)融合相鄰定子段的dq軸電壓,消除單個定子段電壓的直流偏置,重構(gòu)直線電機動子連續(xù)速度特征;其次,利用定子段切換時刻的電壓變化特性,動態(tài)提取速度觀測器參數(shù),降低對電機參數(shù)準確性的依賴;最后,設(shè)計dq軸觀測速度加權(quán)融合算法,通過動態(tài)調(diào)整權(quán)重系數(shù)提升直線電機速度觀測精度。提出的速度觀測方法適用于高速且高加/減速工況,在惰行和低速時具有一定的局限性,但不影響超聲速時速度觀測。在Matlab/Simulink和超高速實驗平臺對提出速度觀測方法的有效性、精度和局限性進行了驗證,在高速且高加速/減速工況下,仿真中速度觀測平均誤差小于0.8%,實驗中速度觀測與傳感器測量值的平均誤差小于1.1%,實現(xiàn)了直線感應(yīng)電機超聲速下速度的準確觀測。所提方法可有效解決超聲速激波不確定擾動對速度測量的影響,為直線電機更高速度運行提供速度觀測基礎(chǔ)。

引用本文：徐飛, 姜新宇, 范滿義, 史黎明, 李子欣. 基于多元電壓特征提取的超聲速直線感應(yīng)電機速度觀測方法[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(6): 1962-1975. Xu Fei, Jiang Xinyu, Fan Manyi, Shi Liming, Li Zixin. A Speed Observation Method for Supersonic Linear Induction Motors Based on Multivariate Voltage Feature Extraction. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(6): 1962-1975.

作者：朱利偉, 鄧智泉, 王澳華, 高志國

摘要：覆銅實心轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子磁場分布復(fù)雜,采用傳統(tǒng)集總參數(shù)磁路分析法無法展示電機內(nèi)的磁場分布,也難以考慮轉(zhuǎn)差率對等效電路參數(shù)的影響。對此,該文以求解覆銅實心轉(zhuǎn)子內(nèi)電磁場為目標,使用柱坐標下的子域解析法,充分考慮定子開槽、槽口形狀對電磁場的影響,對氣隙、轉(zhuǎn)子銅層和轉(zhuǎn)子鐵心電磁場進行解析計算,并通過二維渦流場有限元進行驗證。相比有限元法,解析法選擇適當?shù)闹C波次數(shù)能夠大幅縮短計算時間。針對覆銅實心轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機,對比分析了子域解析法與傳統(tǒng)波阻抗法的等效電路模型及其輸入阻抗參數(shù)與輸出特性。結(jié)果表明,相較于傳統(tǒng)波阻抗法,子域解析法在不同轉(zhuǎn)差率條件下均與有限元計算結(jié)果具有更高的一致性。

引用本文：朱利偉, 鄧智泉, 王澳華, 高志國. 覆銅實心轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機二維磁場解析及等效電路參數(shù)計算[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(6): 1907-1921. Zhu Liwei, Deng Zhiquan, Wang Aohua, Gao Zhiguo. Two-Dimensional Analytical Calculation of Magnetic Field and Equivalent Circuit Parameters for Copper-Coated Solid Rotor Induction Motors. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(6): 1907-1921.

作者：張志恒, 花為, 李祥林, 朱新凱, 王玉彬, 邱志宇

摘要：面向靜態(tài)密封型定子勵磁無刷超導(dǎo)電機應(yīng)用,該文研制了一種短端部高緊湊超導(dǎo)磁體。首先,完成超導(dǎo)線圈的短端部設(shè)計,總結(jié)其與常規(guī)跑道型超導(dǎo)線圈的選用規(guī)則。然后,將長邊直線修改為微曲線,實現(xiàn)超導(dǎo)線圈與線圈骨架的緊密貼合;給出超導(dǎo)磁體整體結(jié)構(gòu),較常規(guī)跑道型超導(dǎo)磁體,所研制的超導(dǎo)磁體軸向長度縮短22.3%,超導(dǎo)帶材成本節(jié)省11.4%。討論超導(dǎo)帶材三種跨接方式,并給出了模塊化超導(dǎo)磁體詳細的制造過程;發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)線圈邊角處、端部段和微曲直線段表面平整且光滑,沒有局部凸起或參差現(xiàn)象;超導(dǎo)帶材與骨架間的間隙被完全消除,超導(dǎo)帶材緊貼線圈骨架。最后,搭建了模塊化超導(dǎo)磁體臨界電流測試平臺,分別對焊接冷卻杜瓦系統(tǒng)前后的超導(dǎo)線圈進行測試。結(jié)果表明,所研制的12組模塊化超導(dǎo)磁體具有較好的一致性,測試數(shù)據(jù)也與仿真結(jié)果相吻合,滿足超導(dǎo)磁體的各項設(shè)計指標,為該類超導(dǎo)電機中超導(dǎo)磁體的研制提供了參考。

引用本文：張志恒, 花為, 李祥林, 朱新凱, 王玉彬, 邱志宇. 定子勵磁無刷超導(dǎo)電機用短端部高緊湊超導(dǎo)磁體研制與測試[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(6): 1922-1933. Zhang Zhiheng, Hua Wei, Li Xianglin, Zhu Xinkai, Wang Yubin, Qiu Zhiyu. Development and Testing of Short-End and High-Compactness Superconducting Magnets for Stator-Excitation Brushless Superconducting Machines. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(6): 1922-1933.

作者：黃彰浩, 陳萬慶, 史丹, 王云沖, 沈建新

摘要：撓性系統(tǒng)的無振動伺服定位對于提升高端工程裝備的精度具有重要工程價值。傳統(tǒng)輸入整形器技術(shù)主要針對伺服過程中產(chǎn)生的殘余振動,難以有效應(yīng)對系統(tǒng)運行初期已存在的非零初始振動。為將這一時變狀態(tài)量納入整形器設(shè)計,亟須實現(xiàn)對系統(tǒng)振動特征參數(shù)的在線辨識。因此,該文研究針對永磁同步電機直驅(qū)撓性梁系統(tǒng)的非零初始振動抑制問題,設(shè)計了一種“特征辨識-參數(shù)整定-振動抑制-伺服定位”一體化的控制方案。該方案采用基于電機狀態(tài)量的自傳感技術(shù)實現(xiàn)了撓性梁的振動頻率與相位的在線辨識,從而在不安裝振動傳感器的情況下實現(xiàn)了初始條件整形器參數(shù)自整定和在線主動抑振,避免了振動參數(shù)的離線獲取和輸入整形器的離線再設(shè)計。實驗結(jié)果表明,相較于傳統(tǒng)頻譜分析方法,該文所提控制策略在保證振動特征在線辨識精度的同時,顯著縮短了參數(shù)獲取時間,并實現(xiàn)了辨識過程與振動抑制的快速銜接,大幅提升了辨識速度。在應(yīng)對突發(fā)擾動激勵的非零初始振動時,改進設(shè)計的初始條件整形器展現(xiàn)出優(yōu)越的抑振性能,有效增強了系統(tǒng)對辨識誤差的控制魯棒性。

引用本文：黃彰浩, 陳萬慶, 史丹, 王云沖, 沈建新. 非零初始條件下永磁同步電機直驅(qū)撓性伺服系統(tǒng)振動抑制策略[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(6): 1948-1961. Huang Zhanghao, Chen Wanqing, Shi Dan, Wang Yunchong, Shen Jianxin. Vibration Suppression for Flexible Servo System Direct-Driven by PMSM under Non-Zero Initial Condition. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(6): 1948-1961.

作者：黃濤, 張峻濤, 韓鎮(zhèn)錨, 田兵

摘要：由于優(yōu)異的容錯性能,雙三相永磁同步電機（DTP-PMSM）在多電飛機和電動汽車等領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注。針對缺相容錯運行,可通過構(gòu)建降階解耦變換矩陣和降階解耦模型實現(xiàn)磁場定向控制,但面對任一缺相故障,該方法較為復(fù)雜且無法與正常工況實現(xiàn)柔性銜接。為此,該文提出一種自然解耦缺相容錯控制優(yōu)化方法,即沿用正常模式矢量控制技術(shù),結(jié)合容錯電流、容錯電壓和中性點電壓配置,實現(xiàn)最多任意三相開路容錯控制。具體地,針對自然解耦變換線性無關(guān)基底的容錯電流配置,結(jié)合剩余相電流等幅值與定子銅耗最小約束進行求解;針對線性相關(guān)基底的容錯電壓配置,提出了一種依據(jù)諧波/零序空間電流模型的優(yōu)化設(shè)置方法;針對不平衡供電模式,提出一種中性點電壓計算與補償方法。從上述三個層面結(jié)合可控自由度限制,對共中性點雙三相電機的缺相容錯控制進行性能優(yōu)化。最后對單相、兩相和三相開路進行容錯控制實驗,驗證了所提方法的有效性和可行性。

引用本文：黃濤, 張峻濤, 韓鎮(zhèn)錨, 田兵. 雙三相永磁同步電機的缺相自然容錯控制優(yōu)化方法[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(8): 2601-2615. Huang Tao, Zhang Juntao, Han Zhenmao, Tian Bing. Optimization of the Natural Open-Fault Tolerant Control for a Dual Three-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(8): 2601-2615.

作者：蒯松巖, 魏偉, 吳文楊, 李豫魯, 胡堃

摘要：為了降低多個電流傳感器導(dǎo)致的驅(qū)動系統(tǒng)成本和體積升高,同時提高電流控制性能,該文提出一種基于單電流傳感器的開關(guān)磁阻電機模型預(yù)測控制方法。該方法在電機單相導(dǎo)通區(qū)域,借助單個母線電流傳感器直接獲取導(dǎo)通相電流;而在兩相導(dǎo)通區(qū)域,使用雙矢量合成的方法,在單個控制周期中構(gòu)造出多個開關(guān)狀態(tài)組合。再通過母線電流傳感器多次采樣分離重構(gòu)出各相相電流,同時雙矢量合成方式也有效降低了電流脈動。最后通過實驗驗證單電流傳感器相電流重構(gòu)及電流跟蹤效果。實驗結(jié)果表明,所提方法具有較好的控制效果,且在穩(wěn)態(tài)、負載轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速突變的情況下,所提單電流傳感器相電流重構(gòu)方法能夠很好地分離重構(gòu)出各相相電流。

引用本文：蒯松巖, 魏偉, 吳文楊, 李豫魯, 胡堃. 基于單電流傳感器的開關(guān)磁阻電機模型預(yù)測電流控制[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(8): 2578-2589. Kuai Songyan, Wei Wei, Wu Wenyang, Li Yulu, Hu Kun. Model Predictive Current Control for Switched Reluctance Motors Based on a Single Current Sensor. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(8): 2578-2589.

作者：武玉才, 張廣翔, 岳建鋒, 楊光勇, 刀亞娟

摘要：定子不圓度會造成水輪發(fā)電機氣隙磁場的不規(guī)則分布,使定子同相支路感應(yīng)電動勢產(chǎn)生差值并引起環(huán)流。該文首先依據(jù)網(wǎng)孔電流法與基爾霍夫第二定律推導(dǎo)了發(fā)電機同相多支路環(huán)流表達式,得出同相各支路所在區(qū)域定子不圓度磁導(dǎo)諧波差異將使支路電動勢幅值與相位出現(xiàn)差異,得到環(huán)流特征諧波與定子不圓度故障程度的關(guān)聯(lián)規(guī)律;然后以一臺334 MV·A水輪發(fā)電機為例搭建了有限元電磁仿真模型,提取到與預(yù)測頻率一致的奇數(shù)次特征諧波環(huán)流,分析了環(huán)流時/頻域特征與定子變形范圍、徑向位移、凹凸極點之間的聯(lián)系規(guī)律,得到環(huán)流與支路所在區(qū)域定子鐵心形變間的關(guān)系;最后基于一臺凸極同步發(fā)電機實驗平臺,模擬了定子外凸不圓度故障,通過比較各相的支路環(huán)流,確定了支路所在區(qū)域的相對形變大小,檢測了定子整體的不圓度狀況。

引用本文：武玉才, 張廣翔, 岳建鋒, 楊光勇, 刀亞娟. 基于支路環(huán)流的水輪發(fā)電機定子不圓度故障檢測[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(6): 1986-2000. Wu Yucai, Zhang Guangxiang, Yue Jianfeng, Yang Guangyong, Dao Yajuan. Fault Detection of Stator Non-Roundness in Hydro-Generator Based on Branch Circulation. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(6): 1986-2000.

作者：林旺煊, 陳怡浩, 石嘉恒, 丁鎮(zhèn)濤, 李諍言, 鄧自剛

摘要：現(xiàn)有磁浮交通使用直線電機存在成本高、控制系統(tǒng)復(fù)雜等問題,而Halbach永磁輪（PMEDW）結(jié)構(gòu)簡單、工程造價低,能將磁阻力轉(zhuǎn)化為推進力,有望代替直線電機成為一種新型驅(qū)動方式。為實現(xiàn)PMEDW推進力調(diào)節(jié)穩(wěn)定性及系統(tǒng)快速響應(yīng),該文提出一種永磁輪電機的改進自抗擾控制（RAM）策略。首先,對永磁輪電機一體化結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,加入6 mm硅鋼材料,電機磁鏈幅值提升94.97%;然后,通過實驗獲取PMEDW在不同轉(zhuǎn)速下的電磁力特性;構(gòu)建改進永磁輪電機控制系統(tǒng),相比傳統(tǒng)比例-積分（PI）控制,RAM控制響應(yīng)時間減小約0.5 s,超調(diào)量減小約22.4%;最后,建立Simulink與Maxwell的聯(lián)合仿真模型。結(jié)果表明,RAM控制策略能夠有效提高永磁輪電機的運行穩(wěn)定性,為新型永磁輪驅(qū)動技術(shù)在磁懸浮交通中的應(yīng)用提供有力支撐。

引用本文：林旺煊, 陳怡浩, 石嘉恒, 丁鎮(zhèn)濤, 李諍言, 鄧自剛. 基于改進自抗擾的永磁輪電機控制[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 2026, 41(8): 2564-2577. Lin Wangxuan, Chen Yihao, Shi Jiaheng, Ding Zhentao, Li Zhengyan, Deng Zigang. Permanent Magnet Electrodynamic Wheel Motor Based on Improved Active Disturbance Rejection Control. Transactions of China Electrotechnical Society, 2026, 41(8): 2564-2577.