新型高效单相感应电动机的设计计算方法研究

作为三相感应电动机单相运行的一种特殊接线方式 ,与三相感应电动机在三相对称电源上运行相比 ,SEMIHEX电动机具有高的功率因数和效率。本文研究了对称运行需要满足的条件 ,采用双旋转磁场理论对其进行分析 ,给出了性能计算的具体方法 ,计算结果和试验结果的吻合 ,证明本文给出的方法是正确有效的。     

一种新型高效单相感应电动机的试验研究

作为三相感应电动机单相运行的一种特殊接法 ,SEMIHEX连接可使三相感应电动机在单相电源上接近对称运行。利用对称分量法对其三相对称运行条件进行了分析 ,给出了三相对称运行时的相量图 ,并对该联接方式下电动机的运行特性进行了试验研究。     

三相感应电动机单相运行分析

本文对三相感应电动机在单相电源下运行时的接线方式进行了分析,导出了电容的选取公式,并对两种接线法单相运行时的磁势加以分析。通过分析计算,只要选择合适的起动和运行电容,三相电动机在单相运行时同样能获得较好的性能。     

单相Smith电动机瞬态分析

对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真分析.为了得到瞬态特性,推导出电动机定子绕组端电压约束条件,建立起单相Smith电动机在αβ坐标系下的瞬态数学模型.编写计算机仿真程序,通过实例对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了该模型的正确性;用对称分量法分析三相感应电动机Smith接法时的电路系统,确定电容的数值.对仿真结果进行分析,单相Smith电动机在负载一定、转速一定的情况下通过选择恰当的电容可以实现完全平衡对称运行.单相Smith电动机在由三相电机额定相电压的单相电源供电时带负载能力较弱,起动转矩较小,适合于对起动要求不高的风机泵类负载,当要求起动转矩较大时,可采用双值电容来实现.     

三相感应电动机单相SemihexTM运行瞬态过程仿真

为了得到三相感应电动机Semihex^TM接法单相运行时的瞬态特性，根据三相感应电动机在A、B、C相坐标系下的动态数学模型及三相感应电动机采用Semihex^TM接法时的边界方程，编制计算机仿真程序，对三相感应电动机单相Semihex^TM运行的瞬态过程进行仿真研究，对仿真结果进行分析：用对称分量法分析三相感应电动机Semihex^TM接法时的不对称系统，确定电容的数值。试验证明了分析方法的正确性。     

新型接法的三绕组单相电动机

在单相供电系统中,当电动机额定功率大于0.5 kW时,采用普通单相感应电动机是不经济的,为此提出一种新型连接方式的三绕组单相感应电动机,该接法对Y接法三相感应电动机的6个出线头进行改接,并与2个电容器相连接,改变了绕组中电流的相位,使三相电机在单相供电系统中实现接近对称运行。采用对称分量法研究该连接方式下电机对称运行需要满足的条件,讨论对称运行条件下电容的选择及其对电机性能的影响,推导了该电机性能计算的具体方法。针对该连接方式进行试验研究,并与三相对称运行进行比较。样机试验证明,新型接法三绕组电机的效率接近三相电动机在三相电源上对称运行的效率,且具有更高的功率因数,可替代普通单相感应电动机。     

新型三绕组并联式异步起动单相永磁同步电动机稳态性能分析

对于三相感应电动机的单相运行,学者们已经提出了多种实用的接线方式,比如Smith接法、SEMIHEX接法。然而,对于三相异步起动永磁同步电动机的单相运行,很少有合适的接法提出。将并联式接法应用于三相异步起动永磁同步电动机的单相运行,提出了一种新型三绕组并联式异步起动单相永磁同步电动机。分析了三相异步起动永磁同步电动机同步运行时以及起动瞬间的正序、负序阻抗,基于对称分量法,对该接法电机的对称运行条件进行分析,得出了电容的确定方法,并利用遗传算法对电容值进行优化。提出了该新型电机稳态性能的计算方法;设计了一台高功率因数和一台低功率因数三相异步起动永磁同步电动机作为样机,并分别将其改接为三绕组高效单相永磁同步电动机,进行实验研究。实验结果表明,低功率因数的异步起动永磁同步电动机更适合改接成新型三绕组并联式单相永磁同步电动机。由低功率因数三相永磁同步电动机改接成的单相异步起动永磁同步电动机在额定负载下运行时,具有与同容量三相永磁同步电动机相近的效率和更高的功率因数。     

三相感应电动机单相运行性能分析及电容选择

文章利用对称分量给出了三相感应电动机单相运行时的性能计算公式，并以运行效率最高为条件，导出了最佳运行电容计算公式。以最大起动转矩为条件，导出了起动电容计算公式。样机测试证明了分析结果的正确性。     

Smith联接的单相自励感应发电机

针对需要单相电源的场合时有采用三相异步电机自动单相运行这种工况，对自励发电运行方式进行了分析。利用对称分量法导出了Smith联接的单相自励感应发电机对称运行条件及性能计算公式。计算表明：Smith联接的三相感应电机单相自励发电运行时，电压变化率较大，且离开平衡点负序电流迅速增加；利用最优化方法确定三相自励感应发电机不对称运行时的稳态工作点简单有效。实验结果与理论计算基本一致。     

三绕组单相感应电动机的性能分析与实验研究

针对三相感应电动机可以替代单相电动机接于单相电网运行,提出将三相感应电动机的一相绕组与电容器串联后再与另外一相绕组并联,然后与第三相绕组串联,构成Y接法三绕组单相感应电动机。基于等效电流法,对三绕组单相感应电动机的运行性能进行研究,建立三绕组对称运行的条件,分析匹配电容对电机性能的影响。结果表明由于电容器的影响,无法实现严格对称运行,提出依据额定负载下电磁转矩最大为目标函数的电容器优化方法。采用该联结方式在一台2.2 kW电机上进行了实验,结果表明选择适当的电容将提高电机的效率,与三相对称电机在三相对称电源上的运行相比较,该接法的电机具有较高的功率因数,且效率接近三相对称运行时的效率。     

基于EMTDC的异步电动机故障仿真

推导了电力系统电磁暂态仿真软件EMTDC中的三相异步电动机模型，介绍了电动机暂态过程的求解算法。基于EMTDC对单相接地，断机和机械堵转等电动机常见故障进行了仿真计算，获得了各种故障情况下的特征波形，并进行了定量误差分析，验证了EMTDC电动机模型和算法的有效性和正确性，为电动机故障诊断和保护的深入研究提供了一种有效的仿真工具。     

异型槽单相异步电动机设计

结合空调压缩机用单相异步电动机异型槽冲片的结构特征,给出磁路计算中电机齿部轭部参数的计算方法。因异型槽冲片带来槽漏抗计算的特殊性,文中进行了理论分析,并给出计算公式。依据类比法思想,编写了数据库支撑的异型槽单相异步电动机设计软件。实例计算表明,电机性能与实测值吻合。     

TRANSIENT ANALYSIS OF CAPACITOR MOTORS USING DYNAMIC PHASE COORDINATES THEORY

ABSTRACT

This paper explains further development of phase co-ordinates theory as related to a specific type of single phase induction motors. Specific tests to find the parameters of the motor, and transient tests to verify the accuracy of the model carried out on the actual motor. The full-load run-up test results are satisfactorily compared with those obtained from the phase model analysis.     

单相SemihexTM感应电动机的电容确定方法

SemihexTM绕组联接是三相感应电动机作为单相运行的一种特殊接线方式,SemihexTM电动机与在三相对称电源上运行的三相感应电动机相比,也还具有高的功率因数,在一定条件下效率较高。文章利用对称分量法研究了对称运行需要满足的条件,推导出确定电容的计算公式,试验证明了分析方法的正确性。     

A single phase induction motor drive with improved performance

This paper presents a new method to improve the efficiency and torque characteristics of a single phase induction motor. First, the mathematical model of the motor is analyzed. Next, a method which uses power electronic technology to improve the efficiency and starting torque of the motor is proposed. The starting capacitor and the centrifugal switch can be eliminated here. Only a running capacitor is used. A prototype system which consists of some simple hardware circuits and a TMS320C40 digital signal processor system has been implemented. Several experimental results can validate the simulated waveforms. This paper proposes a new direction in improving the performance of the single phase induction motor system.     

状态变量法在电机优化设计中的应用

提出了在电机优化设计中引入状态变量的方法，并建立了一种优化设计数学模型，给出了一台单相电容电机实例的计算过程和结果。从计算结果看，此方法是有效的。