基于MATLAB/Simulink的变频电机系统能耗实用模型

变频电机系统能耗分析需要对系统各环节建立准确的损耗计算模型。针对目前有限元模型建模繁琐、计算量大的现状,在考虑了变频电源谐波对铁耗电阻影响的基础上,建立了计及铁耗等效电阻的异步电机数学模型及PWM变频器主电路损耗模型,提出一种基于MATLAB/Simulink的变频电机系统实用模型,实现了变频电机系统各环节损耗准确分析。通过对不同工况下变频器、电机和系统总效率的仿真分析,揭示了传统忽略变频器能耗的损耗分析方法对系统最佳运行点估算存在一定误差。为了验证模型正确性,对一组5.5 k W变频电机系统进行了试验对比,验证了文中模型能够正确有效地模拟变频电机系统运行。研究成果为进一步研究系统能耗最优控制策略提供了重要理论支撑。     

基于DFT的感应电机转子谐波磁通密度高效分离方法及负载条件下变频电机转子铁耗特性

受供电电源谐波和电机内部谐波磁场的影响,变频电机的损耗机理和分布特性较普通感应电机更加复杂。在高效变频感应电机设计的初始阶段,铁耗的准确预测和特性分析非常重要。由于电机转子侧磁通密度基波频率非常低,因此若直接利用离散傅里叶变换(DFT)分离转子谐波磁通密度成分需要几十个供电电源周期的仿真数据。为了解决这一难点问题,该文首先提出一种仅需要单个供电周期仿真数据的转子侧磁通密度谐波分量的分离方法;然后,利用分段变系数铁耗模型获得了变频供电的感应电机在多种运行条件下转子铁耗变化特性以及变频感应电机转子铁心磁滞和涡流损耗的空间分布规律。该文所得结论可以为高效变频感应电机设计提供一定的理论支撑。     

变频供电条件下感应电机空载铁耗分布特点及其精细化分析

变频供电条件下电源谐波与电机内部谐波共同作用下损耗产生机理及分布特点更为复杂,使得电机铁耗准确计算及精细化分析对于高效变频电机设计至关重要。以一台5.5 k W变频感应电机为例,分析了变频供电时电机定转子主要位置磁密变化情况;为了准确计算铁耗,提出一种损耗系数随磁密幅值和频率变化的两项式分段变系数铁耗模型,该模型在经典两项式常系数铁耗模型基础上引入两个附加磁密项,用于考虑非线性特性及谐波磁场对磁滞和涡流损耗的影响;进一步利用该模型对变频供电时电机铁耗进行了精细化分析,揭示了定转子铁心磁滞和涡流损耗的分布规律,并获得了谐波磁场在定转子铁心产生附加铁耗的变化特点。通过对不同电压及开关频率下的空载铁耗进行实测对比,验证了文中模型及分析结果正确性。文中研究成果可为高效变频电机设计提供重要理论支撑。     

变频调速系统对牵引电机谐波损耗影响的研究

变频调速系统输出的脉宽调制波含有丰富的谐波,谐波引起附加损耗,使交流牵引电机运行温升增加,导致绝缘加速老化,缩短其运行寿命.文章利用MATLAB软件建立了变频调速仿真系统,对影响变频牵引电机谐波损耗的逆变器参数进行了分析,并提出一种用谐波总损耗因数表征谐波损耗的方法.     

变频供电条件下异步电机空载磁场及损耗分布特点

以一台空间矢量脉宽调制(SVPWM)供电的5.5 k W异步电机为例,利用时步有限元法分析不同载波频率和调制比下电机定转子铁心磁密变化规律及其对损耗密度分布的影响。结果表明,变频供电时,定转子铁心磁密谐波主要集中在定子齿顶区域,随载波频率增加,电机总铁耗下降,但总体变化较小;调制比增加导致变频器输出电压谐波含量降低,电机内部定子铁心谐波损耗密度减小,电机总损耗随调制比增加而降低。对不同载波频率和调制比空载运行状态进行试验对比,验证了分析的正确性。     

六相电流型交直交变频同步电动机电枢磁势及转子表面附加损耗的分析

六相电流型交直交变频同步电动机不同于普通三相电机，除存在电机内在的时空谐波外（与三相同步电动机不同），还存在着变频电源注入的外加谐波。本对六相电流型交直交变频同步电动机电枢磁势的分布情况和计算方法进行了系统的分析推导。并在磁势分析基础上，给出了六相电流型交直交变频同步电动机转子表面附加损耗的计算方法，以供工程应用。     

基于谐波分析法的高速变频电机铁耗计算方法

提出了一种计算非正弦供电时的高速变频电机铁耗的简单而有效的方法。该方法以谐波分析法为基础，能够综合考虑电源谐波、电机铁芯饱和以及集肤效应的影响，具有较高的精度。与有限元法计算结果的比较表明，该方法具有较高的精度。     

静止电源的感应电机叠频实验方法

应用静止电源实现感应电机叠频法等效温升实验需要考核静止电源质量和对电机损耗的影响.优化设计的滤波单元使电源输出电压的谐波电压因数小于0.015的国家标准要求.通过仿真实验分析,总结出实验过程中叠加电压和叠加频率变化对实验准确性的影响规律,给出了使用发电机组和静止变频电源进行叠频实验的实现方法和要点.并分析了叠频实验时机组电源和静止电源对电机铜耗、铁耗、机械损耗和杂散耗量的影响.通过对采用发电机组叠频和静止电源叠频温升实验结果与直接负载温升实验结果进行比较分析,铁心和绕组温升分别为66.5K、62K,61.3K和66.7K、61.8K,57.6K,因此静止电源叠频实验法能满足电机温升实验的要求.     

浅谈高次谐波和集肤效应对变频电机发热的影响

变频器供电的变频调速三相异步电动机(以下简称变频电机)电压和电流为非正弦波，其中含有的高次谐波会使变频电机产生附加的铜耗、铁耗以及杂散损耗。尤其中心高在355毫米以上的变频电机在高频下运行时，转子中会产生明显的集肤效应。附加损耗和集肤效应使变频电机稳定运行时的温升显著增加，本文通过试验去研究它们对变频电机发热的影响。     

SPWM变频装置供电对异步电机性能的影响

着重讨论SPWM装置供电时对异步电机性能的影响,对电源时间谐波引起电机的各种附加损耗进行分析和计算,计算结果与试验值较为一致。此外就不同调制比时的SPWM电源对电机损耗的影响进行分析,试验结果表明适当提高调制比可降低电机附加损耗,改善电机性能。这为非正弦波电源供电时异步电机的设计创造了条件。     

变频航空有源滤波器的研究

针对航空电源频率变化宽的要求,提出了一种新的航空有源滤波器.通过提取电网输入电流基波,并作为逆变器的基准,由逆变器产生基波补偿电流,并通过串联在电网与负载之间的电流变压器注入电网.当注入电流与电网电流基波成一定比例时,变压器初级对基波呈现低阻抗,对谐波呈现高阻抗.无源滤波器由单电容构成,可以对频率变化的电源系统起到很好的滤波作用.试验证明,新的拓扑和控制策略简单可靠,可以很好地满足航空电源对电网输入电流的要求,具有广泛的应用前景.     

大型轧机用变频同步电动机的设计

通过大型轧机对变频同步电动机的工况要求和变频电源特点的分析,从电动机的电磁和结构两方面阐述了大型轧机用变频同步电动机的设计特点.     

变频电机轴电流的分析

从轴电流产生原理的角度出发,分析了变频电机轴电流产生机理及危害,并介绍了非常实用的轴电流检测分析方法,最后提出了通过抑制电源谐波、加装碳刷、实用尖峰电压吸收器(SVA)等措施来防止变频电机轴电流危害。     

变频电源供电变频调速电动机

主要分析了采用工频电源和变频电源供电的笼型异步电动机在起动、运行、制动、停止等方面的特点以及控制环节上的区别。同时对变频器的性能进行了分析,提出了变频调速异步电动机在设计与使用上,如何能满足变频调速系统的要求。     

单片机GTR变频电源

本文介绍了单片机ＧＴＲ变频电源的组成方式、逆变器的工作原理，控制方案简单实用，对于三相交流电机的调速有理想的控制效果。     

中型低压变频电动机的绕组型式

根据变频电动机电源供电的特点,分析散下绕组、成型绕组和半成型绕组耐脉冲电压冲击功能、电气性能、制造难度及生产成本等对中型低压变频电动机的实用性和可靠性.     

基于DSP的永磁同步电机变频调速系统设计研究

介绍了基于DSP嵌入式处理器的永磁同步电机变频调速系统。该系统采用矢量控制,选用TMS320F240及外围电路构成硬件系统、开关电源电路及功率变换器等,从而实现了永磁同步电机电压和频率的可调。     

变频调速三相异步电动机的试验

变频调速三相异步电动机(以下简称电机)是由变频器做电源对电机进行供电,变频器输出电量测量对传感器及仪表具有特定的要求。应试验的项目和方法大部分与普通电动机相同。重点介绍电机试验的特殊要求及增加的试验项目和有关试验方法。     

变频器供电异步电动机绝缘系统概述

变频器供电异步电动机通常指变频调速电动机（以下简称电动机）。大多变频器输出PWM脉宽调制波形,含有大量谐波,将增加附加损耗。变频器输出电压的峰值较高,对电动机的绝缘造成严重的威胁,产生的高次谐波会导致电动机绝缘被击穿。由于变频电源的特殊性,以及系统对高速或低速运转、转速动态响应的需求,对作为动力主体的电动机,提出苛刻的要求,尤其是电动机绝缘系统。为更好地消除因变频器供电对电动机绝缘系统产生的不利影响,对电磁线槽绝缘、相间绝缘、浸渍漆、浸漆工艺予以概述。     

变频调速电动机定子自振频率计算

由于变频调速电动机供电电源的频率范围宽,高速时电源频率往往高于50Hz,因此如何考虑使用变频调速电动机定子与供电电源频率不发生共振的问题是在电动机设计中必须加以考虑的问题.