复合笼型转子感应电动机起动性能的数值计算

给出复合笼型转子感应电动机起动时的求解域、边界条件和假设条件.利用电磁场理论和变分法建立了复合笼型转子感应电动机起动时二维电磁场的数学模型,给出了正弦时变场单元分析过程和离散格式以及最终的总体合成方程.在电磁场的数值计算过程中,以定子端电压为约束条件,对定子起动电流进行迭代计算,得到了额定电压下的起动电流和起动转矩,最后把正弦电磁场计算结果与实测结果进行对比,表明复合笼型转子感应电动机起动性能的计算结果满足工程实际的需要.同时,将计算结果与普通感应电动机进行比较,表明了复合笼型转子感应电动机具有良好的起动性能.通过改变复合材料的磁导率和电阻率的大小,进一步研究了复合材料磁性能和电性能的变化对起动性能的影响,对于合理选取复合性材料铜铁合金配方有一定的意义.根据复合笼型转子感应电动机一对极下的非线性时变场的求解结果,计算了10个槽的漏感,计算结果表明,起动时各槽参数并不相同.     

复合笼条转子异步电动机的参数辨识

首先建立了复合笼条转子异步电动机的数学模型，然后利用推广的卡尔曼滤波法，将模型中转子电阻和漏感增广为状态变量，对其进行了辨识，利用辨识得到的参数对电机的起动过程进行了仿真，将复合笼条转子感应电机的转子参数及仿真结果与普通感应电动机进行比较，说明复合笼条转子异步电动机良好的起动性能。     

管式笼型感应电动机的研制

管式笼型感应电动机同时具有笼型感应电动机结构特点和绕线转子电动机起动电气特性,它不仅堵转转矩较大,而且堵转电流小,尤其适合于传动负载转动惯量大和频繁起动的工作机械。     

管式笼型感应电动机的研制

管式笼型感应电动机同时具有笼型感应电动机结构特点和绕线转子电动机起动电气特性，它不仅堵转转矩较大，而且堵转电流小，尤其适合于传动负载转动惯量大和频繁起动的工作机械。     

复合笼条转子感应电动机不同转子材料特性对起动性能的影响

利用电磁场理论和变分法建立了复合笼条转子感应电动机起动时二维电磁场的数学模型，给出了利用有限元法求解正弦时变场的方法。在计算过程中，以定子端电压为约束条件，对定子起动电流进行了迭代计算，得到了额定电压下的起动电流和起动转矩。以此为基础，改变转子槽形，计算转子不同材料时不同转子结构电机的起动性能。通过方案比较，选取合理的转子槽形和材料，进行样机的加工和试验，把计算结果与实测结果进行对比，表明复合笼条转子感应电动机起动性能的计算结果满足工程实际的需要。同时，将计算结果与普通感应电动机起动性能进行比较，证明复合笼条转子感应电动机具有良好的起动性能。     

笼式电动机导体与端环的应力分析

在分析笼式电动机起动时转子温升的基础上，对大容量电机起动过程转子产生的应力进行了分析计算，对起动次数与应力关系作了概括分析。     

笼型异步电动机转子故障的温升检测探讨

分析了笼型异步电动机在出现常见的转子故障时,转子各导条的电流和温升分布规律,提出了利用转子导条的温升不平衡特性检测笼型电机转子故障的途径及可行性,该方法与目前常用的定子电流检测法相比,具有灵敏度较高的显著优点。     

笼型异步电动机转子故障的温升检测探讨

分析了笼型异步电动机在出现常见的转子故障时,转子各导条的电流和温升分布规律,提出了利用转子导条的温升不平衡特性检测笼型电机转子故障的途径及可行性,该方法与目前常用的定子电流检测法相比,具有灵敏度较高的显著优点。     

双定子笼型感应电动机的数学模型及起动过程仿真

双定子笼型感应电动机具有笼型电动机结构特点和绕线转子电动机串电阻起动的优点，堵转转矩大，堵转电流小。本文从双定子电机电磁理论出发．推导该电机的数学模型，作为计算机数字仿真的依据，得出起动过程中转矩、电流、转速变化规律和起动特性。     

笼条对磁阻转子电励磁同步电机性能影响

针对磁阻转子定子电励磁无刷同步电机(SEEBSM)起动较慢、带负载能力不强等问题,研究了在磁阻转子内添加笼条结构对电磁性能和温度的影响。阐述了带有笼条的磁阻转子结构的工作原理以及运行方式。采用有限元方法分别研究了磁阻转子有、无笼条与不同笼条组合形式对转速的影响,以及笼条对带负载能力的影响。建立了三维稳态温度场物理模型,分别对磁阻转子有、无笼条结构下的稳态温升进行了仿真研究。研究结果表明,磁阻转子带笼条结构可以大幅度提高电机的起动性能和带负载能力,负载运行时主要结构的稳态温升虽明显增大,但仍满足绝缘等级要求。     

IE5能效等级三相异步电动机的研制

IE5为国际电工委员会(IEC)于2016年发布的目前全球最高的电动机能效等级。针对IE5能效等级目标开展了三相异步电动机研制。在设计方面,主要考虑采用优质的冷轧硅钢片,尝试不同风扇结构型式和不等匝绕组型式,并针对小功率电机考虑采用铸铜转子工艺方案,降低了电机损耗。在工艺方面,主要考虑提高加工精度,减小定、转子冲片毛刺等,进一步降低电机的空载损耗。样机测试结果表明,效率、功率因数、起动电流、起动转矩、最大转矩、温升等指标均达到设计要求,实现了IE5能效等级三相异步电动机研制目标。     

真空泵用定子永磁型与转子永磁型电机热性能对比

针对真空泵用驱动电机在额定运行过程中转子热膨胀积累导致轴承抱死的工程问题,根据实际真空泵驱动工况要求,设计了1台磁通切换永磁同步电机(FSPMSM)。利用有限元软件,分析对比了具有相同技术要求的FSPMSM,表贴式永磁同步电机(SPMSM)和内置式永磁同步电机(IPMSM)的电磁场、温度场及热应力场。综合分析了上述3种电机的性能差异,研究表明:FSPMSM的转子温升、轴承热形变等均优于2台转子永磁型电机。验证了FSPMSM相比于传统转子永磁型电机能更好地减小运行时的转子损耗与温升,为永磁电机拓扑结构的选择和新产品研发提供了科学的参考依据。     

转子电阻变化对电力牵引感应电机起动转矩的影响

列车运行范围广、路况复杂,在最困难的区段也要能够快速平稳起动,这就要求电力牵引感应电机能够提供足够大的起动转矩。影响起动转矩的因素主要是转子电阻的变化,而影响转子电阻变化的关键因素则是电机的温升。本文首先从转差频率和磁场定向两个方面分析了电力牵引感应电机的牵引特性,证明了转差频率和磁场定向的本质统一。在此基础上,分析了转子电阻变化对电力牵引感应电机转差频率和磁场定向的影响,以及对起动转矩的影响。利用TMS320F2812构成的控制系统,采用矢量控制技术,对电力牵引感应电机进行了起动转矩的理论验证实验。实验结果表明,转子电阻对电力牵引感应电机的起动转矩影响很大,温升是影响转子电阻变化的主要因素。     

风机型电动机组启动时间的分析与建议

风机型电动机组启动时间一般较长 ,对电动机定子、转子导体温升不利。应根据风机型电动机组启动时的实际工况确定启动时间 ,以此核算电动机定子、转子导体温升是否超过允许值 ,不宜采用某些资料提出的启动时间 。     

Motor analysis and thermal protection

A motor starting study can be completed in a matter of minutes using a PC program written for the purpose. The study uses readily available nameplate, load, and thermal-limit data and determines the most significant motor protection criterion: rotor temperature rise plotted per unit of thermal limit. The parameters for the electrical, mechanical, and thermal models are determined from the source data and used by the program to produce plots of current, torque, speed, and rotor temperature versus time. The author identifies the necessary source data and explains the method of analysis using a 6000 hp, high-inertia draft fan motor as an example     

磁性槽楔对永磁电机转子损耗及温度场影响

针对实心转子高压永磁电机定子铁心开槽会导致气隙磁导不均匀,气隙中谐波磁场引起电机转子温度升高,影响永磁体的电磁性能的问题,以一台315 k W,6 k V实心转子高压永磁电机为例,建立了样机的二维电磁场时步有限元模型及三维全域流体与固体耦合传热数学模型,给出了求解域及边界条件,通过求解计算模型,将计算数据与实验数据进行了对比,验证了所建模型的正确性。在此基础上研究了槽楔相对磁导率分别为3、5、7、9时对转子表面涡流损耗的影响,分析了磁性槽楔相对磁导率为不同值时电机转子及定子各部分的温度分布,计算结果表明定子槽楔相对磁导率数值的增加,电机的起动转矩降低,转子铁心涡流损耗逐渐减小,电机定子各部分温度先减小后趋于稳定。     

高速永磁电机转子风摩耗对温升的影响

高速永磁电机（HSPMM）结构紧凑、功率密度高、散热困难,易使转子永磁体因温度过高而发生不可逆退磁。以一台额定转速为30 000 r/min的HSPMM为例,基于计算流体力学和数值传热学的原理,从工程实际应用的角度,对不同通风量下的转子风摩耗及温升进行计算分析,并与电机温升试验进行对比。研究表明：HSPMM转子风摩耗占总风摩耗比重较大,且该比重随着流量的增加而增加;通风量达到一定值后,电机散热达到平衡,转子风摩耗随着流速的增加而急剧增加,使永磁体温度升高。增加机座水冷后,可以降低通风量,使电机达到理想温升水平。     

真空泵用反凸极永磁同步电机设计与性能分析

针对真空泵用驱动电机运行过程中存在转子温度高、散热难的问题,根据真空泵驱动工况的实际要求,设计了一台反凸极永磁同步电机和一台常规永磁同步电机。首先,利用有限元软件,分析了转子磁障尺寸对电机转矩的影响以及磁障层数对电感的影响,从而得出了转子磁障尺寸和磁障层数的合适值;其次,对两台电机的气隙磁密波形、空载反电动势和损耗等电磁性能进行了对比分析;最后,通过仿真对比分析了两台电机的温度场以及两者转子和转轴处的温升。结果表明,相比于常规永磁同步电机,反凸极永磁同步电机的转矩性能更好、转子损耗和转子温升更小,为新产品研发提供了科学的参考依据。     

真空干泵用横向磁通开关磁阻电机对比分析

为了解决真空泵用电机工作在真空环境中,转子不易散热的问题,需要严格控制真空泵用电机的温升,从而提高系统运行的稳定性。开关磁阻电机（SRM）转子无绕组,转子损耗较小,整体温升较低,对于提升真空泵用驱动电机的性能具有重要意义。在传统SRM的基础上,设计了一款真空泵用横向磁通SRM,由于定子绕组空间较大,有利于电机散热,进一步减少了定子的损耗,从而降低了电机的整体温升。最后,对同功率、同体积的异步电机、径向SRM和横向磁通SRM进行了温度场、轴承的热应力和热形变的对比分析。结果表明,横向磁通SRM的温升、轴承的热应力和热形变均最小,说明横向磁通SRM作为真空泵用驱动电机的可行性。