基于向量拟合法的永磁同步电机EMI高频模型

提出了一种三角型联结的永磁同步电机的高频模型和建模方法。将电机的阻抗表示成网络函数形式,利用在电机出线端口测取的阻抗特性数据,对该网络函数用向量拟合法进行数据拟合;根据网络函数与电路参数的对应关系,用拟合结果求出等效电路的RLC参数;在Saber仿真软件中搭建电机高频电路模型并进行仿真。仿真结果显示该高频电路模型在100k Hz~100MHz频段内有很高的精度。在电机驱动系统仿真平台上计算了电机线电流和对地电流,仿真结果与实测值高度吻合,表明本文提出的电机高频模型可用于电机驱动系统的共模和差模传导电磁干扰分析。     

绕线转子无刷双馈电机的链型等效电路模型

为了建立准确的无刷双馈电机等效电路和分析谐波对电机性能的影响,从该类电机的基本电磁关系出发,在其基波等效电路的基础上,提出谐波等效电路,建立考虑谐波影响后的链型等效电路模型,并给出该等效电路模型中参数的计算公式和状态方程。以一台实际的绕线转子无刷双馈电机为例,利用链型等效电路模型,对样机的机械特性进行计算,并和基波等效电路模型的计算结果、实验结果进行对比分析。样机的计算结果和实验结果对比表明,本文给出的等效电路模型和计算方法是正确的。     

双圆筒复合次级直线感应电机性能计算

简述了复合次级双圆筒直线电机的结构特点和由其结构所决定的优越性,给出了此种电机三层模型与此模型的等效电路,推导出确定等效电路中电气参数的公式,进而给出按等效电路计算电机性能的公式,为求取和分析复合次级双筒型直线电机的特性提供了有效方法.     

基于矢量拟合法的永磁同步电机EMI模型

电动汽车中永磁同步电机常采用星型联结,因此建立星型联结的永磁同步电机高频阻抗模型是有必要的。首先,采用常见的电机EMI模型（π型）作为星型联结的永磁同步电机EMI模型,使用矢量拟合法推导电机EMI模型等效电路的阶数。在20 Hz~30 MHz范围内,永磁同步电机π型EMI模型的等效电路需要225个储能元件,为了降低电机EMI模型等效电路的复杂性,进一步分析了Γ型阻抗模型和反Γ型阻抗模型,将星型联结的永磁同步电机EMI模型的等效电路储能元件数降到56个。通过对比3种阻抗模型的端口阻抗特性,验证EMI模型优化方法的可行性。将电机EMI模型的等效电路代入电机驱动EMI仿真系统中进行时域仿真,仿真时域波形经EMI接收机模型处理得到噪声频谱。在150 kHz~30 MHz频率范围内,电动机驱动系统EMI接收机测试结果与仿真结果基本一致。     

电动汽车用宽调速范围轮毂电机的设计与仿真

针对某新型电动汽车用轮毂电机性能要求一种宽范围的调速特性,比较分析异步电机、开关磁阻电机、永磁同步电机和一种使用U型电磁铁的模块化横向磁场电机的调速方法与机械特性,分别进行电机模型设计。采用有限元仿真软件Ansoft对4种电机模型的机械特性、电磁损耗、效率和电磁重量等特性进行仿真,比较分析仿真结果进而提出最优电机设计模型。研究表明,相对于传统电机,基于U型电磁铁的模块化横向磁场电机的机械特性与设计要求配合最好;电磁重量最轻、功率密度最高;在500~6 000 r/min转速范围内,可实现85%~90%的稳定效率;模块化结构使设计方案更为简单,理论上具有较好的容错特性,是一种适用于电动汽车的新型轮毂电机。     

无刷双馈磁阻电机的等效电路与稳态特性分析

无刷双馈电机的定子具有极数和供电频率皆不相同的功率绕组和控制绕组,难以采用传统感应电机的等效电路进行稳态特性分析。根据两套定子绕组的电磁耦合关系特点,提出一种基于频率归算而无需进行极数归算的无刷双馈磁阻电机的等效电路。该等效电路与传统感应电机等效电路具有相似的形式,可用于无刷双馈电机稳态特性分析。文中介绍了采用该等效电路对一台5kW轴向叠片磁阻转子无刷双馈电机的稳态特性分析。仿真结果与实验结果相吻合,从而证明了所提出的磁阻转子无刷双馈等效电路的正确性和实用性。     

高速机车牵引电机定子绕组匝间电压分布特性的仿真研究

基于JD116型变频牵引电机,建立定子槽模型,通过有限元分析定子槽的电磁场计算绕组分布参数值;利用MATLAB仿真软件建立变频调速牵引电机定子绕组高频等效电路模型,探讨了电机定子绕组匝间电压的分布特性.仿真结果表明,增大输入脉冲电压的上升沿时间、减小等效匝对地电容和绕组自感可以改善绕组匝间电压的分布.该结果为变频牵引电机绝缘材料的选取、绝缘结构的优化设计提供了理论依据.     

活塞压缩机用新型双管直线感应电动机特性计算与仿真分析

为了克服管型直线感应电机结构简单,单位体积推力小的缺点,设计了具有内外双定子、中间动子结构的新型双管型直线电机.建立了计及边端效应的电机等效电路模型,推导出了电磁推力、功率与效率等通用特性关系武.通过仿真获得了更加接近实际的电机特性曲线.结果表明,电机推力大、整机效率高,为其电磁设计与活塞的动力特性分析提供了一定理论依据.     

铁磁谐振变压器的等效电路

本文指出了变压器Ｔ型等效电路在分析铁磁谐振变压器时的局限性。提出了π型等效电路模型。描述了从给定的电磁器件的磁路获取等效电路的方法。在π型的等效电路中，电子元件的特性与给定电磁器件的特性具有一一对应的关系。仿真试验证明了此方法的有效性。     

次级断续时直线感应牵引电机的分段式等效电路与特性分析

提出分段式等效电路模型,分析了次级断续时直线感应牵引电机特有的电磁现象及其特性.首先,建立次级断续时直线感应电机的物理模型,根据初级、次级的耦合情况将初级通过断续区域的过程分为九个阶段.其次,提出分段式等效电路模型,分析次级断续时等效电路参数的变化情况.然后,考虑初级铁心有限长、横向和纵向端部效应、趋肤效应和初级半填充槽的影响,根据电磁场分析模型和各阶段求解时的积分区间,求出次级断续时推力、气隙传递的无功功率、次级板涡流损耗、机械效率和等效电路参数.最后,将不同频率和速度下计算的推力、次级断续时推力和效率的动态变化曲线与实验测量结果对比,分析了电机的特性变化情况,验证了等效电路的正确性.     

无刷双馈电机的功率研究

无刷双馈电机（简称BDFM）是近年发展起来的新型交流电机,它在大型电力驱动和风力发电领域具有很好的应用前景。在详细分析无刷双馈电机的电磁关系和稳态等效电路基础上,利用相量图对BDFM的能量可逆过程进行了研究,并对BDFM在各种速度和电动、发电状态下的功率平衡与功率流程关系进行了详细分析,为BDFM的控制与应用奠定了理论基础。     

无刷双馈电机稳态特性的解析分析

从无刷双馈电机稳态等效电路 ,导出无刷双馈电机转矩的解析表达式。利用这些解析关系 ,可以直接分析电机参数对稳态特性的影响 ,并获得一些重要结论 ,为该类电机的控制策略研究提供依据。     

基于实验和遗传算法的无刷双馈电机参数估算

等效电路是分析无刷双馈电机(brushless double fed machine,BDFM)同步运行性能的有效工具,但是缺乏准确的参数测量方法。在等效电路的基础上将电压和电流向量分解为实部和虚部,建立起无刷双馈电机同步运行时的非线性数学模型,并在此基础上提出一种将实验数据和遗传算法相结合的参数估算方法。将等效电路中的参数作为一组决策变量,求解不同运行状态下的数学方程,将计算值与测量值之差作为目标函数,通过遗传算法,对决策变量进行优化,使计算值与测量值之差最小。给出了参数估算的流程并编程实现,计算结果表明算法合理。     

无刷双馈调速电机的参数计算

本文对无刷双馈调速电机的定转子绕组参数进行了分析和计算,将转子绕组折算成三相,结合无刷双馈电机的等效电路,可以对无刷调速电机的稳态运行性能进行分析和计算,为该类电机设计计算提供了有力的理论工具。     

无刷双馈风力发电机的控制策略与实现

为了探讨变速恒频(VSCF)控制的无刷双馈发电机(BDFM)风电系统的有效控制策略,在分析BDFM的结构特点和工作原理基础上,给出VSCF发电模式的控制方法,构建了转子转速约束下的电机d-q坐标系数学模型,推导出变速恒频运行模式的功率控制策略.根据BDFM的数学模型及功率控制策略,设计了电机侧与网侧均包含可双向变换的变频器主电路拓朴,实现了风力发电机的四象限平滑运行和VSCF的功率控制策略,并对BDFM发电系统的VSCF运行模式进行了仿真试验.仿真结果验证了本控制策略能够实现变速恒频发电,电机空载启动到1 050 r/min的响应时间为0.2 s,能对有功功率和无功功率解耦控制.     

无刷双馈电机笼型转子磁场调制能力分析

笼型转子无刷双馈电机(BDFM)由于其简单且特殊的转子结构,使得转子磁场谐波含量大,直接影响转子的磁场调制能力。从电机内部磁场入手,提出了一种快速计算BDFM转子磁场的方法,分析了转子磁场与转子短路环个数及短路环分布的关系。以短路环个数及短路环分布跨距为参数,建立MATLAB计算程序对转子磁场调制能力进行分析,研究了转子的极限调制能力。最后,通过Flux电磁场有限元分析软件建立电机模型并对所提方法进行了验证。研究结果有助于优化转子结构设计。     

笼型转子无刷双馈电机等效电路及电磁转矩

无刷双馈电机是一种性能优良的新型感应电机。经过频率和绕组归算得出笼形转子无刷双馈电机的通用等效电路。等效电路对电动状态和发电状态都适用。在此基础上，得出了双馈电机在自然同步和异步特殊运行模式下的等效电路，然后根据等效电路得出了电磁转矩计算公式。它利用了最新的笼形转子无出线电流检测技术。     

考虑饱和影响的绕线转子无刷双馈电机性能

无刷双馈电机的磁路中同时存在两种不同极对数且不同转速的磁场。由于磁场分布的不对称性及时变性,传统的分析方法很难考虑饱和对电机带来的影响。本文建立了无刷双馈电机的有限元模型,并利用瞬态分析法分析了其相关运行性能,研究了功率在两套绕组中的分配规律。由于有限元模型考虑了磁场的饱和效应,故其计算结果相比传统方法更接近实测值,相关实验证实了该模型的有效性。     

无刷双馈电机谐波铜耗与铁耗的分析与计算

针对无刷双馈电机谐波含量高、谐波损耗大的问题,提出考虑谐波磁场、谐波电流、集肤效应和旋转磁化影响的BDFM损耗计算模型.基于二维场路耦合时步有限元模型和谐波分析方法,分别建立两种转子铜耗计算模型和三种定转子铁耗计算模型,分析不同计算模型对转子铜耗和定转子铁耗的影响,得到定转子谐波铜耗和铁耗的变化规律.结果表明,转子铜耗模型2以及定转子铁耗模型3更精确;随着控制绕组电压的增加,定转子铜耗先减小后增加,定转子铁耗持续增加;随着负载转矩的增加,定转子铜耗和铁耗均随之增加.通过与一台相似异步电机铜耗和铁耗的电磁设计数据和实验数据的比较,验证了模型与计算结果的正确性.