非正弦供电十五相感应电机定子漏抗计算

为获得非正弦供电十五相感应电机基波和3次谐波等值电路中的定子漏抗参数,提出了基波和3次谐波定子槽漏抗、谐波漏抗和端部漏抗的分析方法并进行了计算。从槽比漏磁导公式出发求出了基波与3次谐波下的定子槽漏抗。考虑了十五相感应电机定子绕组基波电流与3次谐波电流产生磁势之不同特点,由各自谐波比漏磁导求出相应的谐波漏抗。通过引入气隙电流和镜像电流,用数值法计算线圈间端部电感作为求取基波和3次谐波端部漏抗的基础。分析计算表明,定子整距集中绕组的3次谐波槽漏抗为基波槽漏抗的3倍,但对谐波漏抗和端部漏抗无此比例关系成立。在基波电压下对十五相感应电机样机进行了堵转实验,短路电抗实测值与定转子漏抗计算值相互吻合,间接验证了该文所用计算方法的正确性。     

九相感应电机对称缺相运行效率优化

多相感应推进电机作为舰船推进系统的核心装置之一,具有可靠性高、功率密度高、转矩脉动小等优点。对于多套多相绕组构成的多相感应电机,当推进系统出现故障或低速航行时,电机可切出一套或多套绕组,在对称缺相状态下减额运行。本文以三套三相绕组构成的九相感应电机作为研究对象,针对电机对称缺相运行工况,在重新计算定、转子参数的基础上,建立对称缺相运行时的T型等效电路,结合螺旋桨负载机械特性,计算了九相感应电机对称缺相运行时与负载匹配的最大输出转矩,并对比分析了减额运行工况下不同相数运行时的效率,为多相感应推进电机对称缺相运行提供了理论依据。     

十五相感应电机缺相故障稳态性能分析（英文）

多相感应电机因其优越的容错性能,非常适用于可靠性要求极高的大功率场合。针对舰船十五相新型感应推进电机缺相故障,应用合成电流法,列写了矩阵形式的绕组回路电压方程,求解电机一相或多相缺相运行时的稳态运行性能。方程形式统一,可尽量少地改动方程参数。通过对十五相感应电机不同缺相故障进行试验,实测基波及3次谐波不对称电流与计算值吻合较好,验证了分析方法的有效性。     

感应电动机定子缺相故障动态过程仿真研究

缺相故障是三相感应电动机的典型故障之一，本文采用三相感应电动机在αβ0坐标系下的数学模型，根据具体故障情况下定子绕组的接线，推导出电机定子端电压的约束条件，编写了一个适合于感应电动机对称和定子不对称运行情况的实用仿真计算程序，通过对定子三角形接法的三相感应电动机的两种故障状态，即电源一相断开和定子绕组一相开路的运行过程进行仿真计算，并对仿真结果进行分析，得出了一些有用的结论。     

汽轮发电机进相运行时端部损耗的数值计算

指出了汽轮发电机作进相运行时,其定子绕组端部漏磁场随着进相深度的增加而变大,因此引起定子绕组端部结构件的涡流损耗及温升也逐渐加大。以660 MW汽轮发电机为例,采用二维及三维相结合的方法来计算汽轮发电机定子绕组的端部损耗,对额定工况及进相工况下的端部损耗进行了计算及分析,验证了该方法的可行性。     

五相集中整距绕组感应电机缺相容错控制

定子绕组开路是多相电机调速系统中的常见故障。建立了五相集中整距绕组感应电机绕组开路后的方程,计算了电机绕组开路后的稳态输出电磁转矩,分析了减小转矩脉动的条件,提出了五相电机缺相容错控制方法。此方法在无需额外增加硬件的前提下,可以保证电机继续平稳地运行。对于电机定子绕组多相同时开路,建立相应的变换矩阵、重新计算电感参数后,也可以采用提出的控制方法。对电机定子绕组一相开路进行的仿真和实验结果表明,该容错控制方法可以大大减小电机缺相运行时的转矩脉动。     

西门子隐极同步发电机电抗计算的探究

利用几何定理对定子和转子圆导线绕组槽形进行处理,计算出在额定电流和短路饱和时中小型三相隐极同步发电机的定子、转子和阻尼绕组的槽（槽部、槽顶、槽口、齿顶）漏抗、端部漏抗、定子绕组谐波和斜槽漏抗、阻尼绕组谐波漏抗、励磁绕组对阻尼绕组的漏抗,与西门子（Siemens）公司提供的该发电机电抗参数的计算机计算结果完全一致。     

基于电感参数补偿的五相感应电机容错控制

为抑制五相感应电机定子开路故障下的转矩脉动,本文提出一种基于不对称电机模型的电感参数补偿策略。从空间矢量解耦的角度,推导了定子绕组不同开路情形的坐标变换矩阵,建立了五相感应电机故障后的数学模型。通过修正故障后电机的电感参数和解耦矩阵的系数,实现了故障情况下五相感应电机的转子磁场定向控制,保证其在故障后平稳运行。以a相绕组开路故障为例,仿真和实验结果表明该策略能够有效地抑制转矩脉动,改善电机故障下运行的性能,此外这种分析方法可以推广到任意的多相电机。     

十五相感应电机不对称缺相容错运行控制

缺相容错运行是多相电机重要优势之一。针对舰船十五相新型感应推进电机不对称缺相故障,在容错电流有效值不超过额定值的前提下,以输出转矩最大为目标,计算了容错电流并提出相应的容错控制策略。所提缺相容错控制采用与电机正常运行时相同的数学模型及解耦变换矩阵,无需重新计算电机参数,可以尽量少的改动容错控制策略。通过对一台45k W十五相感应电机不同缺相故障进行容错控制试验,验证了容错电流计算及控制方法的有效性。     

十五相感应推进电机切套减额运行转矩计算

多套多相感应推进电机切套减额稳态运行时,与负载的匹配性能直接关系到推进系统的可靠性。该文以三套五相绕组构成的十五相感应推进电机为研究对象,针对电机不同套数绕组投入/切出减额运行工况,重新计算了对应的定、转子参数,并应用分布磁路法计算了计及饱和变化的励磁电抗,建立了电机对应不同套数绕组运行时的等效电路,结合螺旋桨负载机械特性,计算了十五相感应推进电机切套减额运行时与负载相适应的最大输出转矩。对十五相感应推进电机原理样机进行切套减额运行实验,实验结果与计算结果吻合较好,验证该文所提分析方法的正确性。     

非正弦供电十五相感应电机磁路计算方法

鉴于电机气隙磁势为非正弦分布磁势,提出分布磁路法对非正弦供电十五相感应电机进行磁路计算并求出激磁电抗。分布磁路法从基波和3次谐波合成磁势出发,在电机半个极范围内进行等间隔周向分块,通过迭代计算得到沿圆周各节点气隙磁密,并由傅里叶分解得到基波和3次谐波磁密。以等值电路为基础同时结合分布磁路法,迭代计算给定电压下基波激磁电抗与3次谐波激磁电抗。对非正弦供电十五相感应电机样机进行空载实验,得到基波激磁电抗与3次谐波激磁电抗实测值。激磁电抗计算值与实测值相互吻合,说明了分布磁路法的有效性和准确性。     

多相电机中谐波电流与谐波磁势间的关系

为了分析定子绕组流过非正弦电流时,多相异步电机的运行性能,必须了解谐波电流与谐波磁势的关系。对异步电机中的非正弦的谐波电流进行了傅里叶分解,将其分解为基波电流和一系列的谐波电流,然后分别计算各次谐波电流的产生的不同的谐波磁势。通过对五相、十五相异步电机在非正弦供电情况下谐波电流与谐波磁势的定量关系的分析,归纳出谐波电流与谐波磁势的一般关系式,以及各次谐波磁势之间的比例关系。     

The results do mesh

This article considers the effects of open-circuited phase windings and of shorted coil turns of the stator winding on the operation of the induction machine. The analysis and comparison of faulted modes of operation is achieved by simulation, using the dynamic mesh reluctance model (DMRM) approach. The DMRM approach gives valuable insight of induction motor detection of the faulted windings. Clearly, five-phase motors with third harmonic control give the best performance for machines with one-phase open circuit, and careful machine design can minimize adverse effects of torque ripple     

多相圈式绕组电机的定子端部漏感计算

建立了圈式绕组感应电机定子端部的空间模型。以Biot-Savart定律为基础,通过剖分线圈的端部面积,推导了定子绕组为圈式时的多相电机的端部互漏感计算公式。利用Matlab编写了相应的计算程序,计算出了某型样机的定子线圈端部互电感。结合回路电流分析法,计算了样机在不同短距系数下的定子相漏感,并对计算结果进行了分析与验证。     

五相永磁同步电机缺相运行的建模与控制

为提高五相永磁同步电机(PMSM)控制系统的可靠性,减小定子绕组发生开路故障时电机输出转矩的脉动分量,提出了五相PMSM缺相运行时的容错控制策略。从矢量空间解耦的角度,建立了含有3次谐波磁场的五相PMSM缺相运行时的数学模型。根据瞬时功率守恒原理,对故障前后的电磁转矩进行分析,提出了平均转矩保持不变的容错控制策略,通过重新分配各相电流的幅值和相位,实现了控制系统的满负荷运行;为了使电机在缺相故障时仍能提供平滑转矩,提出了脉动转矩保持为零的容错控制策略,实现了控制系统的无扰运行。采用转子磁场定向的方法,通过对旋转坐标系下的交直轴电流和零序电流进行控制,实现了对电机输出转矩的补偿。实验结果表明,所提出的容错控制算法能够有效改善五相PMSM在定子绕组发生开路故障时的运行性能。     

绕线型变极调速感应电动机设计中的特殊问题

本文阐述了绕线型变极调速感应电动机定子双绕组、转子绕组的接法以及定子双绕组槽漏抗计算问题分析;提出了正确选择绕组并联支路数和极相组联接方式、槽漏抗的计算公式和方法。     

磁动势法五相永磁力矩电机转矩分析

五相永磁力矩电机由于极数与槽数相近,含有丰富的磁动势谐波,磁动势谐波会影响电机的转矩性能。为此,采用磁动势法分析电机的电磁转矩,通过磁能和虚位移原理推导出了电机电磁转矩的解析表达式,揭示了具有相同空间次数的定子和转子磁动势谐波相互作用才能产生电磁转矩的规律。通过对五相永磁力矩电机的定、转子磁动势谐波与电磁转矩关系的分析,指出与与主波转速一致的定子和转子磁动势谐波相互作用能提高五相永磁力矩电机的平均电磁转矩。利用Ansoft有限元软件仿真分析了电机在正弦波、梯形波和方波供电下的定子磁动势、转子磁动势以及转矩性能。结果表明,非正弦供电能够增加电机的电磁转矩,但也带来了转矩脉动,验证了磁动势法分析五相永磁力矩电机转矩的有效性和正确性。     

浅谈1.5MW双馈风力发电机定、转子槽型的选择

发电机定、转子槽口形状直接影响到发电机感应电势中的谐波含量,同时影响到整个电机生产制造工艺及电机运行的可靠性。通过对1.5MW变速恒频双馈感应发电机定、转子各种槽型下的谐波分析,可找出在结合生产制造工艺方法及生产设备的基础上,适合的定、转子槽口形状。