多相感应电机转子磁场定向矢量控制策略

针对多相感应电机正弦供电时铁芯利用率低、输出转矩小的问题,通过分析多相电机的磁动势分布和谐波磁场对电机气隙磁密和轭部磁密的影响,提出基于谐波电流注入的转子磁场定向矢量控制方法.通过注入满足一定比例和相位关系的各次谐波电流,优化气隙磁密和轭部磁密为平顶波,并在一台九相集中整距绕组感应电机上进行实验验证.结果表明:在保持气隙磁密幅值、轭部磁密幅值和定子铜耗与基波供电分别相等的条件下,可以有效地提高电机输出转矩和电机效率;同时系统在低速下具有良好的动态响应和带载起动能力,适合应用于低速大转矩场合.     

不同充磁方式的对转永磁电机气隙磁场性能研究

针对磁钢不同充磁方式对电机磁场性能影响不同,在对比分析径向充磁、平行充磁和Halbach磁体磁化强度分布的基础上,提出一种计算内永磁体转子和外永磁体转子对转电机气隙磁密的解析算法,该算法计算结果与有限元分析结果接近且趋势相同,是一种在电机设计前期预报气隙磁场分布的有效方法;利用解析和有限元相结合的方法研究了充磁方式对两种转子结构对转永磁电机气隙磁场的影响,结果表明外永磁体转子对转电机选择径向充磁能获得趋近方波的气隙磁密和较高的磁密峰值,适合无刷直流电机;内永磁体转子对转电机选择平行充磁可提高气隙磁密的正弦分布和得到较高气隙峰值;Halbach磁体的电机气隙磁密正弦分布程度高,谐波含量小,与平行充磁均适用永磁同步电机。     

两级式无刷混合励磁同步电机的电磁设计及分析

为利用永磁电机的高功率密度、高效率以及电励磁电机电压易于调节的特性,提出一种混合励磁同步电机.主电机采用混合励磁同步电机,为主电机提供励磁的励磁机采用旋转电枢式交流电机.介绍电机的结构和工作原理,并采用有限元法对电机的磁场分布特征及调磁能力等进行计算和分析.根据理论分析试制样机,测试主电机的调压特性、励磁机的励磁特性以及两级式运行时的空载特性.有限元计算结果以及针对样机的实验数据表明:主电机和励磁机能够可靠地匹配运行;可以在永磁磁场的基础上,通过电励磁有效地调节气隙磁场,满足调压的需求.采用有限元法,研究主电机转子外形以及励磁机的定子齿宽对气隙磁场的影响规律.结果表明:对于主电机,设计适当的转子外缘形状能够有效地降低气隙磁密的总的谐波畸变率(THD),同时应兼顾气隙磁密基波的变化;对于励磁机,选择合理的定子齿宽系数有助于励磁能力的提高.     

飞轮储能用高速永磁电机转子的涡流损耗

为了减小高速永磁电机中由定子电流的时间谐波、定子磁动势的空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的转子涡流损耗,提高电机的效率,采用ANSOFT有限元软件分析了高速永磁电机中气隙磁场和定子电流.研究了槽开口大小以及气隙长度对转子涡流损耗的影响,分析了利用涡流磁场的屏蔽作用,提出在永磁体外增加一薄层非导磁金属屏蔽环来减小转子铁心、永磁体和护套损耗的机理和有效性,以及屏蔽环的电导率和厚度对转子涡流损耗的影响.结果表明：在合理选取槽开口大小、气隙长度和非导磁金属屏蔽环电导率和厚度的情况下,添加非导磁金属屏蔽环可以有效地减小转子涡流损耗.     

新型盘式横向磁通电机三维等效磁路研究

横向磁场永磁电机具有低转速、高转矩密度特点,在介绍横向磁通永磁电机发展的基础上,针对电动车轮毂驱动设计一种新型盘式横向磁通电机,通过三维有限元和三维磁网络法分析了磁通磁阻,建立了磁路模型,研究新型盘式电机磁阻对气隙磁密的影响,并对样机气隙磁密分布进行计算,平均气隙磁密与有限元仿真分析结果基本一致。研究表明所提出拓扑结构的合理性和研究方法的正确性。     

新型内置式无轴承永磁同步电机设计与电磁分析

传统内置式无轴承永磁同步电机气隙磁密为矩形波分布,谐波分量较大,其系统难以精准调控.首先根据麦克斯韦张量法分析其径向悬浮力控制机理,运用傅里叶变换,对比了传统内置式永磁转子和新型内置式永磁转子等3种转子结构的气隙磁密和谐波分量;其次采用参数化有限元法,比较了3种转子结构悬浮绕组电流和悬浮力关系.最后,将电机模型和外部电路进行联合仿真,分析了新型内置式转子结构瞬态电磁场运行工况,在设定电机模型为转速为15 000r/min、输出功率为4kW的情况下,计算定子绕组空载感应电势波形,验证了径向悬浮力控制原理.     

低速高扭矩永磁直流电机的设计及参数解析计算

设计出汽车电动千斤顶需要的一种低速高扭矩永磁直流电机。本文根据此电机的特点和使用的工况,分别对电机的永磁材料、气隙磁密波形、电枢绕组和电路形式、转子结构、定子结构进行选择和确定,并利用分离变量法求解永磁电机绕组的电枢反应磁场、绕组的自感互感、电机负载气隙磁场、绕组电流和电磁转矩,从而得出该电机的参数表。     

永磁转子感应子式同步电动机的气隙磁场

本文提出了铝机壳永磁转子感应子式同步电动机的分布磁路线性模型。给出在轴向长度上气隙磁场分布的解析式,并用电阻网络模拟方法得到了和分析法相同的磁场分布。从理论分析得到的归一化曲线,可以用来计算电机轴向长度上的气隙最高磁密和等效磁阻。在设计这类电动机时,采用本文提出的设计判据,可以得到比较均匀的气隙磁场分布,从而可能进一步提高气隙平均磁密和改善电机的材料利用。     

垂直提升用PMSLM局部退磁故障特性分析

垂直提升用永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)在运行过程中受工作环境和控制方式的影响,易出现永磁体局部退磁或均匀退磁故障。为了及时诊断出电机故障,防止电机性能恶化,利用有限元法建立PMSLM模型,并对电机局部均匀退磁故障进行仿真。通过改变永磁体的矫顽力实现退磁故障,以得到不同退磁故障状态下的电机永磁磁场、空载反电势、气隙磁密及其谐波、推力、推力波动、电流等特征参数,并进行特性分析。通过对比分析,验证了可采用电机的空载反电势、气隙磁密及其谐波含量作为PMSLM退磁故障诊断的理论依据。     

潜油永磁直线电机单边磁拉力分析与计算

针对圆筒形永磁直线电机的偏心带来极大单边磁拉力、导致动定子之间的摩擦力高达数千牛顿的问题,建立了圆筒形永磁直线电机模型,分析了圆筒形永磁直线电机的结构特点与电机单边磁拉力产生的原因.采用磁路法分析电机偏心时的气隙磁场,利用麦克斯韦张量定理推导出空载下圆筒形永磁直线电机的结构参数和偏心参数与单边磁拉力的关系,并根据推导结果计算出电机单边磁拉力.结果表明,该解析方法具有一定的正确性和准确性.     

低压配电网三次谐波电流的检测与分析

随着低压配电网非线性负荷的增加,各相线非线性负荷产生的三次谐波电流在中线中叠加,使得中性线中电流大幅提升,从而影响了整个供电系统的电能质量和安全。通过对石家庄某居民小区进行实际检测,分析三次谐波电流对电网电能质量的影响,并对串联型三次谐波滤波器对已击穿设备的影响进行分析。得出三次谐波电流主要影响电流畸变和低压配电网的畸变功率。     

电力传输系统中谐波的危害及其治理方法

通过对谐波产生的原理及其对电网危害的分析,指出了治理谐波的必要性,并探讨了谐波治理的具体方法。     

电网并联电容器组对谐波的放大分析

介绍了电力系统中并联电容器组对谐波电流及谐波电压的放大情况分析,并提出了抑制电容器组对谐波放大的几点措施．     

小波变换在电网谐波电流检测中的应用

小波变换是一种变分辨率的时频联合分析方法,可以对时域和频域信号进行精确地分析。利用小波变换对电网中的谐波电流检测原理进行了分析,通过将电网电流信号分解到各个频带,将基波电流与谐波电流分离,从而达到检测电网谐波电流的目的。仿真实验表明,小波变换谐波检测可以有效地排除电压失真的影响,具有较高的检测精度。     

电力系统谐波抑制技术

电力电子技术在电力系统中的大量运用,使电压、电流波形畸变越来越严重。本文首先对电力系统谐波的产生以及谐波检测技术作了简单的介绍,然后对目前各种谐波抑制技术作了一定的归纳总结。最后对谐波抑制技术的发展前景作了展望。     

SRD超高次谐波混频器的分析

本文采用脉冲发生器法和频率变换矩阵法分析了阶跃恢复二极管(SRD)的超高次谐波混频特性.得到了变频损耗和输入、输出阻抗的计算公式。设计出一个 X 波段50次谐波混频器(f_(RF)=10 GHz,f_(LO)=200 MHz,f_(IF)=30 MHz),其最小变频损耗为33.4 dB。     

电网电容器组的谐波谐振和谐波放大的研究

在电力系统运行着大量的并联电容器组 ,由于电容器的阻抗呈现容性 ,它与电力系统中的谐波容易产生相互影响 ,发生谐波的并联谐振或串联谐振和电容器对谐波电流的放大 ,造成电容器和电气设备的损坏。因此需要研究和分析谐波对电容器的危害 ,认识电容器对谐波电流的放大作用 ,合理地配置电容器和电抗器 ,避免电气参数匹配发生谐振 ,控制其谐波电流放大。本文对此作了有益的探讨。     

医学超声谐波成像技术研究进展

对目前所采用的谐波成像技术作了简要的叙述，并探讨了应用前景。由于在组织和造影剂成像中利用了谐波频率，明显地改善了超声图像质量。超声中的谐波是由组织和造影剂产生。造影谐波来源于所注入的造影剂对超声的反射，与组织的反射无关。当不使用造影剂时，谐波是由非线性传播产生的。组织和造影剂的谐波成像在图像分辨力和对比度之间的折衷使得非线性信号大打折扣。     

换流变压器直流偏磁的理论分析和仿真研究

对直流偏磁下产生的励磁电流各谐波成分进行理论分析和仿真验证。研究结果表明,换流变压器直流偏磁下的励磁电流中二次谐波占主要成分,二次谐波与注入直流电流呈线性关系,且其随直流电流的增长幅度要高于其他低次谐波。     

浅析电弧炉炼钢中的谐波及其抑制

综合治理谐波并同时考虑电网的无功功率补偿问题,是电力企业当前面临的一大课题。但是要消除谐波污染,除了电力系统中大力研究高效的滤波措施外,还必须在设计、制造和使用非线性负载(如电弧炉)时,采取有力的措施抑制谐波,减小谐波侵入电网,从而真正减少由于谐波污染带来的巨大经济损失。文章针对电弧炉炼钢中谐波的产生及其危害,归纳总结了目前电力系统中进行谐波检测及其抑制的常用方法,提出了双向检测双重滤波的思想,这对改善电能质量有一定的促进作用。