考虑横向电流和饱和轴向变化的双斜槽转子感应电机起动转矩分析

双斜槽转子感应电机是一种能提升普通单斜槽转子感应电机性能的新型电机,横向电流和磁场饱和轴向变化对其起动性能的影响未得到充分研究。为了精确计算双斜槽转子感应电机的起动转矩,基于三维有限元瞬态场,本文建立一种考虑横向电流和磁场饱和轴向变化的双斜槽转子感应电机分析模型。提出一种考虑主电抗变化的等效电路参数法,精确计算双斜槽转子感应电机的起动转矩特性。同时通过分析气隙磁通密度的轴向变化来说明三维有限元分析模型能考虑磁场饱和轴向变化,通过仿真不同横向电阻值的有限元模型来探究横向电阻与转矩-转速曲线的关系。与有限元中的虚位移法和实验相比,计算结果证明了所提方法能够精确计算双斜槽转子感应电机的起动转矩。     

笼型感应电机转子斜槽研究综述及展望

介绍了笼型感应电机的发展历史,结合现有研究成果,就单斜槽和双斜槽两种基本转子结构,主要介绍了这两种斜槽各自的结构特点,简要阐述了其对气隙磁场基波和谐波分布的重要影响。系统性地回顾了科研人员在分析斜槽电机时所采用的二维有限元法、三维有限元法以及多层分段二维有限元法等分析方法以及取得的相应研究成果,并对比了各种方法的优缺点。针对这两种斜槽结构,进一步简要梳理了其对电磁噪声、附加损耗和起动转矩等电机性能的影响。并探索性地提出基于双斜槽转子等槽或者近等槽配合下有望实现高效低噪声感应电机的设计思路,为进一步探索提供参考。     

斜槽对感应电机起动性能影响的时步有限元分析

为了研究斜槽对笼型感应电机起动特性的影响,本文利用有限元法计算分析了不同容量电机在起动瞬间的气隙磁场分布规律,对比分析了直槽转子及具有不同槽斜度转子的起动转矩、电流以及起动过程中最大转矩的变化特点。结果表明,斜槽会导致起动初始时刻轴向截面漏磁路磁阻大小出现差异进而影响起动性能,且随着转子斜槽度的增加,起动转矩、起动电流和最大转矩均有所降低。通过与实测起动性能对比验证了文中结论的正确性及有效性。     

某型感应电机斜槽方案研究

感应电机因其结构简单,维护成本低在工业领域得到了广泛的应用,在感应电机设计中定、转子冲片槽结构型式及尺寸是影响电机性能的关键因素,而电机的斜槽设计,在电机设计有着重要的应用,以一台三相异步感应电机为例,论述其斜槽方案,并对其对电机性能的影响进行分析研究.     

笼型双斜槽转子感应电机的横向电流损耗分析

笼型斜槽转子中的横向电流损耗是附加损耗中不可忽略的成分。为简化绝缘处理等额外工序削弱横向电流损耗,提出一种改变传统斜槽转子结构的效率优化策略。以典型双斜槽转子为研究对象,基于多截面分段斜槽理论,建立横向电流单位区域的电路模型。根据边界条件引入临界接触电阻率,在2个电阻率范围中分别计算横向电流损耗。通过电流相量图确定中环合成电压,分析讨论中环参数对边界条件和横向电流损耗的影响,计算有限元模型中的横向均电密参数验证最佳中环设计。利用去除端环法确定样机转子总横向电阻率,为高效电机优化设计提供了理论依据。     

船用低噪声感应电机优化设计

在基于商用有限元软件"多层切片法"处理斜槽的基础上,通过对斜槽的理论分析和仿真计算,对某型号75 kW 4极船用电机参数进行了单斜槽和特殊双斜"人字型"斜槽转子两种方案的匹配性优化设计,同时对风扇参数进行优化和特殊设计。通过样机测试,并与同规格常规电机和船用低噪声电机进行对比,试验结果表明,其结构噪声和空气噪声都大幅降低,验证了电机方案优化的可行性和正确性,对船用低噪声感应电机的优化设计具有一定的参考价值。     

转子斜槽电励磁双凸极发电机静态特性分析

转子直槽电励磁双凸极发电机存在电压纹波大的缺点．本文以发电机的电压纹波为出发点，详细分析了转子斜槽对双凸极电机性能产生的影响，同转子直槽型结构的电机进行了对比，最后对直槽和辑槽转子结构的12／8极电励磁双凸极电机进行了试验。试验结果与仿真结果相一致。转子斜槽结构能有效减小输出电压纹波。     

基于有限元法的转子径向斜槽对鼠笼式感应电机效率影响的研究

优化电磁设计、提高工作效率对鼠笼式感应电机而言具有重要意义。常见的鼠笼转子沿轴向斜槽,在电磁性能、加工工艺方面有不利影响。本文提出取消鼠笼转子的轴向斜槽,而用半径方向斜槽的方法来降低气隙磁场谐波的影响,提高效率与功率因数。通过有限元仿真分析,不仅证明了径向斜槽的有效性,而且得出了最优斜槽角度。     

不同转子槽形对感应电机性能影响的对比分析

转子槽形选取对电机性能影响重大。根据电机理论,借助ANSYS Maxwell软件,以刀形转子槽与平底转子槽为例,对比分析了两种转子槽形对一台11 k W感应电机性能的影响。在槽面积不变的情况下,计算了每部分损耗,研究了两种转子槽形在空载和满载情况下电机的效率、起动转矩倍数以及起动电流倍数。仿真和实验结果表明,采用转子刀型槽可有效改善电机损耗特性及起动性能。对比分析结果对不同应用场合的感应电机设计具有一定参考价值。     

变频驱动下双斜槽转子感应电机径向电磁力特性分析

针对变频驱动下双斜槽转子感应电机振动性能研究的不足,对变频驱动下双斜槽转子感应电机的径向电磁力展开研究。首先从变频器的输出谐波特性出发,采用解析法分析了气隙磁通密度成分,并通过分析各个磁通密度谐波的相互作用得到了径向电磁力的幅值、阶次、频率的表达式。然后采用分层有限元法结合二维快速傅里叶分解,得到了平均径向电磁力的时空分布频谱。通过不同供电方式与不同转子结构下气隙径向电磁力的对比,发现双斜槽转子结构能够有效地削弱由变频供电引入的部分高频附加径向电磁力。最后通过实验对比不同供电方式下电动叉车用双斜槽转子感应电机机壳表面的振动频谱,进而验证分析的正确性。