基于电流与最高温度检测的异步电动机保护研究

通过构建异步电动机定子温度分布的测试系统,对典型运行状态下的异步电动机定子绕组的温度分布进行实际测试,在实测温度分布数据的基础上分析了电动机定子温度分布的特点,得出定子绕组最高温度区域位于接线盒区域传动侧绕组端部结论.基于异步电动机热理论建立了定子三维温度场仿真模型,对更多运行状态下的温度分布进行研究,验证了实验确定的定子绕组最高温度区域广泛适用性.提出以定子电流和最高温度区域温度为保护依据的电动机综合保护思路与具体保护方案,可在确保电动机安全的同时最大限度发挥电动机的作用,减少甚至避免生产过程中断带来的损失.     

逆变器-永磁无刷电动机系统数学模型与仿真

永磁无刷电动机以其功率密度高、调速范围宽以及运行效率高而广泛应用于电动车辆的驱动系统,而采用120°方波电流控制的永磁无刷电动机虽然控制方式简单,但仿真分析模型复杂.寻求一种简洁实用的仿真模型对于分析永磁无刷电动机的转矩脉动、提升控制性能十分关键.本文引入电压开关函数建立了永磁无刷电动机仿真与分析模型,该模型综合考虑逆变器开关过程、电感续流过程、电动机换流过程中的动态电流变化过程.仿真和实验结果比较验证,该仿真模型能够近似描述永磁无刷电动机实际工作过程,可应用于分析永磁无刷电动机转矩脉动以及弱磁控制性能等,提高实际调试效率.     

感应电动机的运行状况分析

在电动机实际运行中常常遇到电压与频率与额定值发生偏差的情况,当电压与频率与额定值发生偏差时,电动机自供电网络吸收的定子电流、有功功率、无功功率、转子电流、损耗、转速以及电动机发热等均将产生变化,本文将就上述变化做出较为详细的分析.     

异步电动机定子绕组温度在线监测

三相异步电动机在故障状态运行时,流过定子绕组的电流过大,使定子绕组温升过高,导致定子绕组绝缘层烧毁,这是电动机烧损的根本原因。对电动机定子绕组温度进行在线监测,将有效地防止电动机烧损。本文基于过程辨识理论提出了定子绕组温度在线预测的方法。     

改善压缩机运行特性需要注意的一个问题

家用电冰箱压缩机大多使用电阻分相启动式单相感应电动机作为动力。维修人员为了改善压缩机的运行特性,把电动机改装成电容分相运行方式,降低了工作电流,提高了功率因数。但是有一个问题值得注意:改成电容分相运行后,虽然总输入电流减小,但压缩机温度几乎与原机差不多。从理论上讲,电流减小,绕组温度相应降低。结合上述情况分析一下单相感应电动机的特点:电阻分相启动式电动机的定子上有启动绕组和运行绕组,启动绕组的线径细,电阻较大,运行绕组的线径粗,电阻小。启动后,启动绕组断开不再发生作用,输入电流为绕组工作电流。而电容启动电容运行电动机的启动绕组线径较     

采用Laplace方法的单芯电缆线芯温度动态计算

电缆线芯温度是电缆安全运行的重要参数。针对电缆线芯温度难于实时监测的问题,结合电缆传热学原理,提出基于电缆实际运行电流和表面温度计算电缆线芯温度的方法。首先建立电缆线芯温度动态计算的热路模型,进一步推导出计算电缆线芯温度的Laplace热路模型;然后剖分连续运行电流为阶跃输入值,并代入基于集中参数法所建立的Laplace热路模型,从而实现连续变化电流作为电缆线芯温度计算的实时输入量。通过试验研究和误差分析,基于电缆表面温度和实际运行电流实时计算线芯温度方法可以满足线芯温度实时监测,进一步研究分析能够实现载流量预测。     

基于电流与最高温度检测的异步电动机保护研究

通过构建异步电动机定子温度分布的测试系统,对典型运行状态下的异步电动机定子绕组的温度分布进行实际测试,在实测温度分布数据的基础上分析了电动机定子温度分布的特点,得出定子绕组最高温度区域位于接线盒区域传动侧绕组端部结论.基于异步电动机热理论建立了定子三维温度场仿真模型,对更多运行状态下的温度分布进行研究,验证了实验确定的...     

交流电动机的运行和维护(一)

一、三相异步电动机的起动异步电动机在接通电源后,从静止状态到稳定运行状态的过渡过程,称为起动过程。在起动的瞬间,起动电流Ist很大,其值约为额定电流Ie的4～7倍。尽管起动电流很大,但因功率因数甚低,所以起动转矩Ist较小。过大的起动电流会引起电网电压的明显降低,而且还影响接在同一电网上的其他用电设备的正常运行,严重时连电动机本身也转不起来。如果是频繁起动,不仅使电动机温度升高,还会产生过大     

游梁式抽油机电动机软起动和软停机的仿真研究

游梁式抽油机电动机的软起动可控制电动机的起动电压和电流,减少电动机起动过程对电网和抽油机的冲击,同时保证电动机平稳运行.     

汽车电动燃油泵用直流电动机换向研究

叙述了驱动直流电动机换向对于汽车电动燃油泵运行的作用和意义,分析了直流电动机的换向过程,特别是换向电流的变化.对于这种小尺寸、恒负载的情况下,提出将电刷逆旋转方向移动某一小角度,以抵消换向原件中的电势,实现阻性换向,进而改善换向.试验和仿真验证了该方法简单有效.     

潜油电机的RMNN建模分析与无传感器转速辨识

针对大庆油田某试验井潜油电机使用情况,给出了在工频和变频条件下应用多层反馈神经网络RMNN(recurrent multilayer neural network)实现电机转速辨识的方案,以便对潜油电机动态运行进行实时监测.鉴于潜油电机独特的高温工作环境,给出了无速度传感器条件下辨识潜油电机动态转速的RMNN模型.通过在井上对潜油电机定子电流、电压等参数的采集,着重研究潜油电机启动、稳定运行以及电源频率变化、负载变化对辨识效果的影响.研究结果表明,基于RMNN模型的潜油电机动态运行的速度辨识误差精度为0.4%,可满足试验井潜油电机转速辨识的需要.     

电力分析仪监测电动机的节能效果分析

通过使用电力质量分析仪对空气压缩机组的电动机变频调速装置进行测试,查找影响电动机运行效率的因素,分析了使用变频调速的三相异步电动机运行参数,表明采用PWM变频调速具有调节速度快、动态特性好、输入功率因数高等特点,取得了电动机软起动平稳运行可靠和节能技术改造效果的目的。     

一种基于波形等效原则的永磁电机空载反电动势在线测量方法研究

永磁电机的空载反电动势是电机设计的重要指标,综合反映了电机的电磁性能。一台永磁电机在设计完成时,其额定转速下的空载反电动势的大小是确定的。但随着电机投入运行,由于工作环境的温度、机械或是化学变化,可能会使得永磁体发生退磁问题,进而影响电机的工作性能。传统的反电动势测量方法均为离线测量,具有诸多不便性。本文根据实际的工程需要,提出一种在线测量永磁电机反电动势的方法,并设计样机验证了理论的有效性。通过捕获电机在任意转速断电后一个电周期内的反电动势波形,利用波形等效思想得到等效正弦波,并进一步推算出永磁电机在额定转速下的反电动势。将其与空载反电动势设计值进行对比,即可对当下永磁体的磁性能做出快速评估,为电机的故障维护和长期稳定运行提供技术保障。     

基于多数据融合的电机故障诊断方法研究

电机作为各类电驱设备的主要动力装置,具有结构简单、控制方便、能效高、无污染等优点。在电机运行过程中,受载荷多变、零部件老化、散热条件差等影响,故障频发,进而降低电驱装置的工作效率和稳定性。此外,电机故障种类繁多,各故障的征兆与表现又极其相似,不同故障产生的原因也错综复杂,这极大地提高了电机故障诊断的难度。传统的电机故障诊断过程中多是基于单一传感器信号,存在不确定性大、诊断精度差等问题,为克服上述缺点,提出一种基于多传感器参数融合的电机故障诊断方法,基于振动加速度计和电流传感器信号,结合BP神经网络算法和D-S证据理论对电机故障进行准确辨识,提高电机故障诊断的准确性。简要介绍了多传感器数据融合技术的结构框架,在分析异步电机典型故障机理的基础上,对基于BP神经网络学习算法和D-S证据理论的多传感器数据融合电机故障诊断系统进行详细分析,并通过实例对所提出故障诊断方法的有效性进行验证。研究结果表明,采用所提出的多数据融合电机故障诊断方法可以高置信度地诊断出电机的故障类型。     

基于全过程移动监督技术的感应电机定子绕组温度实时监测系统

随着物联网技术的发展,如何将物联网技术与非侵入式电力设备运行状态监测技术相结合成为当前研究热点之一。为了探索基于物联网技术的电气设备运行状态监测新模式,以感应电机定子绕组温度的非侵入式在线监测为出发点,首先提出了一种基于自适应法和最小二乘法的电机定子绕组温度辨识方法,并结合当前物联网技术的发展,设计了一种基于全过程监督技术的感应电机全寿命周期监督定子温度监测系统。以1台5.5 kW感应电机为例进行试验验证,结果表明该系统具有较强的鲁棒性。所提出的理念和技术可以为其他大型电力设备的状态监测提供重要参考和技术支撑。     

晶闸管直流电机系统的异常暂态研究

针对晶闸管直流电机系统电流脉动的特点,对系统异常运行时的暂态过程进行了建模与分析.推导出系统异常运行时暂态过程的数学表达式.以一个实际系统为例,对异常运行时系统的暂态过程进行计算.考虑直流电机磁路的非线性建立了系统的动态仿真模型,对异常运行时系统产生的过电流及过电压进行仿真,通过实验对理论及仿真结果进行验证.结果表明,系统异常运行会使回路电流瞬时突增2～3倍,且电机端电压越大、电机运行速度越高,瞬时产生的过电流也就越大.异常运行时变压器原、副边分别会产生高出额定值2～3倍左右的过电压,可能使整流器烧毁、保护电容损坏、绝缘击穿.     

基于变趋近律滑模反电动势观测器的BLDCM无位置传感器控制

无刷直流电机（BLDCM）驱动系统应用于多电/全电航空飞行器,为电动燃油泵、冷却泵和电动刹车等提供动力输出。为满足BLDCM在复杂的电磁干扰以及极端温度等特殊环境工作的要求,提出了基于变结构控制策略的滑模反电动势观测器实现电机无位置传感器控制。使用变趋近律代替了传统滑模反电动势观测器的固定增益,并通过锁相环(PLL)得到电机转子位置和转速信息。仿真结果表明该方法可以有效抑制反电动势观测值的抖振,实现电机在中高速段的稳定运行,满足系统的快速性和鲁棒性要求。     

基于80 C196MC实现SPWM变频调速控制

介绍的三相异步电机正弦脉宽调制(SPWM)变频调速系统以80C196MC单片机为核心构成控制单元,具有位置反馈、速度反馈、电流反馈三闭环结构,通过电流反馈及模糊PID算法处理偏差数据,以较低的成本实现三相交流电机连续控制。应用80C196MC芯片内置软、硬件功能使变频调速系统的响应速度、稳定性和可操作性显著提高,软件策略可获得更优的控制性能,并且电机动态工作参数可控制,易于调整,有效减小了电机起动时的电流冲击,使控制精度显著提高。     

航空电反推用永磁同步电机余度设计与仿真分析

本文以航空发动机电动反推力装置为应用背景,对永磁同步电机进行了余度设计,采用双绕组电机来代替两个独立的电机,既保证了高可靠性,又大幅度减轻了体积和重量。该电机的特点是只有一套转子,定子铁心上嵌绕着两套独立绕组,形成并联余度设计。控制器部分也采用余度思想,设计为双通道结构,热备份工作模式。基于航空发动机电动反推力装置的实际工况,考虑电机的四象限运行状态,并设计了相应的制动电路。结合控制策略,利用MATLAB/Simulink对整个系统热备份工作模式进行了仿真,整体上验证了余度设计的可行性。     

基于参数辨识的电动机过载保护原理研究

随着我国科技水平快速发展,感应电机不再仅仅是传统工农业生产中使用最多的电机,也是电动汽车领域和航天科技等热点问题中应用较为广泛的动力源。对此,电机中的过载保护技术也需要越来越智能化。在传统的电阻法过载保护基础上提出了一种更加智能的保护方法,实现了对电机运行时定子电阻的实时辨识,再通过电阻与温度的关系直接推算出电机内部温度。以一台1DPT160M系列的变频调速感应电机为例进行试验,验证了该方法的可行性,为电机保护器的过载保护技术提供了新方法。