用傅代变换分析逐相安导调制变极绕组磁势谐波及变极方案择优

在用傅氏变换分析变前极绕组安导波及其调制波基础上,讨论了用逐相安导调制法得到的变后极绕组的对称性、磁势谐波含量、磁势主波旋转方向及变极方案择优等。     

变幅调制及其在双速凸极同步机转子变极分析中的应用

本文研究双速凸极同步电机转子变极时气隙磁势的变化规律.研究对象是在实践中较多采用的单元电机中主波极对数差(p_2-p_1)等于1的情况.本文提出,余弦分布的双速凸极同步机的转子各磁极的气隙磁势在变极前后往往会具有不同的幅值,用传统的"矩形波调制"的观点无法反映出气隙磁势在变极时的这种变化.采用本文提出的变幅调制的观点则可正确地描述气隙磁势的这种变化并进而计算出在变极前后气隙磁势幅值的变化量.     

对称化绕组变极方案的选择

1 前言电机变极前极对数 P_1=3K,变极后极对数 P_2≠3K(K 为任意正整数)。调制波极对数(P_1+P_2)或 ABS(P_1-P_2)一定不为3的倍数。这时不论怎样调整槽矢量方向,变极后不仅几何不对称,而且三相磁势主波也不可能对称。但此绕组可以通过对称化方法使之实际对称运行。对称化以后,我们称之为对称化绕组。对称化绕组的对称度参数可以利用数学方法算出,本文推导了对称度参数的计算公式,利用这些公式可以求出从不同方案中“去匝”的对称化的方     

用单层绕组设计远极比变极电机

本文介绍了一种由双层绕组演变出来的单层绕组,用其设计远极比变极电机,二种不同极数下的绕组都接近60°相带,因此,具有磁势谐波小,控制简单,可大幅度减小电机体积,降低制造成本,改善电机性能等优点。     

谐波磁场对双速不对称绕组电机转矩的影响

一、前言在风机负载的双速电机中,往往要求高速(6极)时功率比低速(8极)时大得多。这样不论以8极为基本极的反向法变极,或用换相法变极都难以满足要求。而应当采用以6极为基本极,8极为变后极更为合适。但是,众所周知:当变前极 P_1=3K,而变后极 P_2≠3K,(K 为任意正整数)时,排出的绕组不仅几何上不对称,且主波磁势也不平衡。用矢量计算可得出:在变后极运行时,从某些相去掉部分匝数可达到三相主波磁势平衡。即称之为不对称绕组对称化运行。     

探讨用相带分段法实现单绕组变极（上）

单绕组变极方法的研究是近年来电机工作者感兴趣的问题。从变极是否打破相的“反向法”和打破相界的“换向法”两大类。这两类方法采用槽号图和槽磁势矢量星形图进行研究已取得进展。本文探讨以相带为工具,采用相带分段方法,将变前极和变后极的相带图对齐,构成对齐相带图,以对齐相带图为基准,实现分段、换向、反向三步骤,得到单绕组变极的规则解答。     

凸极同步电机阻尼绕组对定子磁势谐波的阻尼系数

研究带有阻尼绕组的凸极同步电机电磁振动、噪声、参数和电压波形等问题时,必须计及阻尼绕组对气隙磁场的阻尼作用和阻尼绕组附加磁场的影响。本文在忽略阻尼绕组电阻的假定下导出阻尼绕组对定子谐波磁势的阻尼系数和阻尼绕组附加磁势的计算公式。通过计算表明,对于大多数定子反转磁势谐波和许多反转谐波均可忽略电阻的影响。     

3Y／4Y换相法变极绕组的实际应用

详细介绍了对于YD31 5 6 4双速电机采用 3Y 4Y换相法的变极设计方案 ,得到较为理想的绕组磁势波形 ,试验证明主要技术参数均达到较好的水平。     

无轴承交替极永磁电机悬浮绕组及其特性研究

为研究悬浮绕组结构及其磁势空间谐波对无轴承交替极永磁电机悬浮特性的影响,在计及悬浮磁势空间谐波条件下,推导了电机悬浮力表达式。同时,定义径向力/电流刚度、径向力脉动率和径向自由度最大耦合率等3个参数量化分析径向力特性。在此基础上,在相同定转子结构下,研究了集中式、分布式、环形式以及带辅助线圈的集中式等4种悬浮绕组结构,并对各悬浮绕组磁势空间谐波及其影响进行分析。从降低悬浮磁势空间谐波和提高悬浮性能角度出发,提出一种带辅助线圈的集中式绕组以及悬浮磁势总谐波畸变最小的辅助线圈绕组系数优化方法。通过有限元分析,定量研究4种悬浮绕组结构下的悬浮特性,从而量化悬浮磁势空间谐波含量与悬浮特性的关系,为无轴承交替极永磁电机悬浮系统设计提供指导。     

基于统一设计法的单绕组双速异步电机绕组设计方案研究

通过构建二维槽号图,并运用统一设计法来对72槽8/10极变极异步电机的交流绕组进行分析研究,得出对8极来说有较高分布系数的2种绕组设计方案。这2个方案的基波相带宽度分别是60°/165°以及120°/120°。采用YY/Δ反向变极结构,经过绕组磁势谐波计算后,对2种绕组进行节距选择以及磁势谐波分析,得出三相平衡度高、谐波小的最优方案。     

双层远极比变极方案及单、双层远极比变极方案的比较

本文以72槽4/32极绕组为例介绍了远极比变极绕组的双层结构方案,并把它与单层结构进行了比较。结果表明,双层结构的谐波含量比单层结构的要低,双层结构的磁密比值比单层结构的稍低。     

分数槽绕组稀土永磁无刷直流电动机反电势的计算

给出了采用分数槽绕组的稀土永磁无刷直流电动机的反电势计算公式，说明磁场绕组系数的计算方法，给出了计算实例，计算结果与样机的实测数据相吻合。     

A Systematic Approach for Developing Electric Machine Windings with Suppressed MMF Space Harmonics

This paper proposes a systematic approach for the development of electric machine windings with reduced magnetomotive force (MMF) space harmonic content. By identifying the levels and slot position angles in the winding function of an electric machine winding, the winding factor, the magnitudes of individual harmonic components and thus the MMF spectrum of a winding can be represented mathematically as functions of the levels and angles. With numerical optimization, these functions can act as the constraints and the objective function. A typical formulation is to limit the magnitudes of undesired harmonics and to maximize the winding factor of the working component. The result of the optimization is often a new winding layout with potentially unequally pitched slots and different turns for the coils within a phase, and reduced or even eliminated harmonic orders of design interest, while maintaining a reasonable winding factor. The mathematical representation and design approach is applicable to both distributed windings and fractional-slot concentrated windings (FSCWs), with no special requirements on the slot/pole combination and the number of layers. Two design examples, a mixed-layer distributed winding and a 24-slot, 22-pole double-layer FSCW, are shown to have improved electromagnetic performance with finite element simulations.     

单、双层不等匝正弦绕组线模的尺寸计算

为了减少谐波磁势,削弱同步附加转矩,提高电机的效率及改善电机性能,三相异步电机的定子线圈广泛采用单、双层不等匝正弦绕组(以下简称正弦绕组)。由于正弦绕组每极每相下各线圈的跨距和导体数均不相等,其绕线模尺寸计算复杂,文章介绍了它的计算方法。     

分数槽绕组的谐波计算

叙述三相交流电机分数槽绕组的谐波计算方法：公式法、投影法、相位图法。公式列出A、B两组,主波分别为Pn次和1次。相邻槽距,的计算式中,分子取＋1或-1,可以得到两个J。各槽相量先投影后归并计算,即解析计算法。相位图上各相量归并后直接计算,即投影法。对分数槽正弦绕组叙述了投影法、公式法。分数槽正弦绕组谐波幅值很低,其谐波次数的规律仍旧同整数槽,举例说明d为偶数时有偶次谐波,并非只有非3倍数的奇次谐波。     

无刷直流电动机定子绕组的星形和三角形联接

方波驱动无刷直流电动机 (BL DCM)曾被认为应设计成梯形波的 EMF,因存在显著的 3次谐波而不宜采用△形绕组联接。在绝大部分研究 BL DCM的文献中都是把定子绕组按 Y形联接来分析讨论。因此可能会误认为BL DCM定子三相绕组必定是 Y形联接。文中用实例说明小容量方波驱动 BL DCM的三相定子绕组一样可以采用△联接 ,设计良好的小容量 BL DCM的 EMF波形相当接近正弦波。不限定绕组的联接方式 ,增加了绕组设计和线规选择的灵活性 ,还可以利用 Y形和△形转换获得双电压等级或双额定转速的 BL DCM。     

无相带谐波的六相绕组

分析六相双星形互移30°电角度绕组的谐波规律。采用不等匝同心线圈的六相双星形绕组,符合理论匝比时,这些同向的谐波本身为零,合成后也为零,即相带谐波全部为零。同时介绍了此类绕组的排列,理论匝比及其特点。不等匝同心绕组,比双层短距(11/12)绕组及星三角正弦绕组,更能削弱这些同向的谐波。由于谐波含量更低,电机内磁势波形好,因而电机的杂散耗小,振动噪声小,有利于改善电机性能。     

磁浮列车非接触紧急供电技术中附加发电机绕组设计

磁浮列车上的用电设备由车载直线发电机和蓄电池提供电能.当列车处于低速状态时,直线发电机上产生的电能将不能满足列车充足供电的需要,这样当车载蓄电池的能量消耗完毕时,就会造成磁浮列车的停车.一种注入谐波电流的非接触紧急供电技术能够较好的解决磁浮列车故障停车后的供电问题.本文探讨了这种技术中附加发电机绕组的设计方法.文中首先介绍了非接触紧急供电技术的原理,然后推导了磁浮列车单个磁极上输出最大功率时附加发电机绕组的设计,最后通过仿真和实验进行了验证.     

三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之一)

分数槽集中绕组在无刷直流电动机应用日渐广泛。研究无刷直流电动机分数槽绕组的相数m、槽数Z、极对数p等设计参数之间的相互关系和约束条件,着重分析三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数Z/p组合规律,给出符合分数槽集中绕组条件的Z/p组合选择表。过去关于分数槽集中绕组文献多只提及表示为Z0=2、p0±1和Z0=2、p0±2的组合,文中给出更多的槽极数组合;同时引入了单元电机和虚拟电机概念,讨论了分数槽绕组和整数槽绕组的绕组分布系数对应关系等问题,可供设计者参考。     

永磁力矩电机三相绕组不对称性改进方法研究

由于力矩电机多作为驱动电机使用,且电机对低速平稳性要求很高,所以选用了一种特殊的极槽配合方式。12极39槽的选择使得电机齿槽转矩较小的同时导致电机三相绕组不对称。降低绕组不对称对电机低速平稳性的影响,对提高绕组的对称性的方法研究有着重要的意义。以一台采用12极39槽的力矩电机为例,提出了一种绕组不对称性的改进方法,通过改变绕组的排列方式提高了绕组的对称性,且保证了电机的低速平稳性。最终通过理论研究与仿真分析验证了不对称性改进方法的有效性。