鼠笼异步电动机机械特性的研究

鼠笼转子导条的集肤效应会导致转子阻抗随转差率改变而变化，据此指出鼠笼异步电机机械特性的临界点随转差率改变而变动。按电机产品目录给出的额定点、临界点和起动点的参数，得出其机械特性方程。该方程绘制的机械特性曲线与实验所得曲线较为一致，为鼠笼异步机的起动、制动过程的动态分析、计算以及T-s曲线的绘制，提供一个简便实用的数学模型。     

斜槽对感应电机起动性能影响的时步有限元分析

为了研究斜槽对笼型感应电机起动特性的影响,本文利用有限元法计算分析了不同容量电机在起动瞬间的气隙磁场分布规律,对比分析了直槽转子及具有不同槽斜度转子的起动转矩、电流以及起动过程中最大转矩的变化特点。结果表明,斜槽会导致起动初始时刻轴向截面漏磁路磁阻大小出现差异进而影响起动性能,且随着转子斜槽度的增加,起动转矩、起动电流和最大转矩均有所降低。通过与实测起动性能对比验证了文中结论的正确性及有效性。     

自起动永磁电动机的稳态转矩波动研究

由于自起动永磁电动机定转子双侧开槽、转子带有铸铝鼠笼,所以其谐波磁场比直流无刷电动机复杂.采用场-路-运动耦合的时步有限元方法对其稳态转矩波动现象进行研究,建立两种时步有限元计算模型对稳态转矩曲线进行分析.第一种模型包括转子运动方程,第二种模型不包括转子运动方程.分析表明采用两种模型计算谐波转矩的结果一致.采用第二种模型,通过加载基波或谐波电流,揭示了齿槽转矩、源于定子基波电流的谐波转矩及源于谐波电流的谐波转矩对稳态转矩波动的影响.通过与实测转矩对比验证了计算结果的正确性.     

铁磁体实心转子异步电动机计算

1.前言铁磁体实心转子异步电动机具有良好的起动性能,机械过渡过程迅速,机械强度高,结构简单,运行平稳,在造纸、线缆、纺织等部门用作力矩电机、电钻电机、潜水泵电机,伺服电机和高速电机等。铁磁体实心转子异步电动机的定子结构与通常异步电动机完全一样,其转子是一块实心导磁体,由于实心转子中电流的途径不象一般鼠笼型转子中那样有固定的回路,具有涡流性质,转子参数又具有分布性,为转差率和磁场强度的函数,变化范围很大,从起动到稳定运行的过程中,由于趋肤效应的改变,转子的等值阻抗由大到小,而普通异步电机(深笼及双笼例外)转子等值阻抗与转差率及磁场强度的关系不大。     

筒式异步磁力耦合器的转矩与调速关系研究

针对筒式异步磁力耦合器的转矩和调速关系,采用耦合器的磁路模型进行分析,使用等效磁路法分析计算耦合器磁路模型中的主磁阻、漏磁阻和磁动势。通过基尔霍夫定律求得磁路的磁感应强度,结合转矩计算公式和三维修正系数得到耦合器的最终转矩。在此基础上,结合耦合器实际调速过程的三维修正系数,推导出恒转矩负载调速和变转矩负载调速时耦合器内外转子啮合长度与转差率的关系式,即调速关系式。有限元仿真和试验结果表明,转矩计算公式与调速关系式都具有较高的准确性,为耦合器的设计与实际调速应用提供了参考方法。     

提高单相自起动永磁同步电机起动性能研究

单相自起动永磁同步电机就是在感应电机的转子铁心内放置永磁体,依靠笼型转子绕组产生的异步转矩实现起动。由转子永磁体产生的磁场与定子绕组产生的旋转磁场相互作用产生恒定的转矩而稳定运行。自起动永磁同步电机的优点是效率高、功率因数高且经济运行范围宽,但是由于转子上存在永磁体产生的制动转矩和齿槽转矩,使得电机起动变得较为困难,影响电机可靠性。本文对单相自起动永磁同步电机起动过程转矩及其与电机参数之间的关系进行了详细的分析,并据此提出了优化电机参数来提高其起动性能的方法。最后通过有限元仿真和试验测试验证了方法的准确性。     

双笼型电机起动时间的分析与计算

基于交流电机瞬态理论,建立了双笼型电机起动过程的状态方程,求解得到了双笼型电机的机械特性曲线及起动时间。仿真结果表明:瞬态理论下求出的机械特性曲线及起动时间更符合实际情况,为双笼型电机的研发提供了理论支撑。     

自起动永磁同步电动机转子结构分析

自起动永磁同步电动机通过定子旋转磁场与笼型转子相互作用形成的异步转矩完成起动,转子的笼条由铸铝或铜条焊接而成。由于转子上需要同时安放永磁体和鼠笼导条,在有限区域里的"空间竞争"较为激烈,转子结构设计显得尤为重要。     

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。     

综合考虑起动转矩与牵入转矩时转子电阻优化设计

针对油田等电机常处于轻载运行的场合,为了实现较低功率等级自起动永磁电机替换原异步电机的目的,需要合理匹配自起动永磁电机的起动转矩和牵入转矩提高其带载起动能力,而转子电阻的改变会影响电机起动转矩与牵入转矩的比例,进而影响电机的带载起动能力。本文从理论上对电机的起动转矩和牵入转矩进行了分析,分析转子电阻对两者的影响,以笼型转子的电导率为变量,起动时间为衡量标准,利用有限元仿真求得恒转矩负载时转子电阻与电机带载起动能力的关系,总结出转子电阻对电机带载起动能力的影响规律,为电机转子电阻的设计提供了依据。     

绕线转子自起动永磁电机斩波起动控制方法

针对绕线转子自起动永磁电机(WRLS-PMSM)PWM斩波调阻起动控制方法进行研究,通过调节转子绕组回路外串等效电阻,使起动平均转矩始终保持在最大值,改善起动性能。将定转子交流电量和阻抗关系折算到直流斩波控制环节,建立PWM斩波调阻准动态数学模型,推导出斩波占空比与转子等效外串电阻关系;总结输出最大合成异步转矩时的转子外串电阻与转速关系,进而得到斩波控制规律;搭建WRLS-PMSM起动性能实验平台,将WRLS-PMSM转子斩波调阻起动与转子自短路起动、鼠笼转子永磁电机直接起动性能进行对比分析,发现采用实时最大异步转矩输出的转子斩波起动方法能够有效提高永磁电机的起动转矩,抑制起动电流,提高牵入能力。     

不同转子结构无刷双馈电机的运行特性对比

在阐述无刷双馈电机(BDFM)不同转子结构特点的基础上,针对无公共笼条、带公共笼条、带公共笼条公共端环、笼条加磁障、凸极加笼条、ALA磁阻等6种不同转子结构的BDFM,进行了二维瞬态电磁场有限元计算,通过气隙磁场谐波的频谱分析,比较了不同转子结构对BDFM磁场调制效果的影响.研究了不同转子结构BDFM在单馈异步运行以及双馈同步、亚同步和超同步运行时的转矩与转速动态特性.探讨了在控制绕组频率一定的情况下,控制绕组电压大小对转矩和转速稳定性的影响.通过与相关文献的对比,验证了结果的正确性.研究结果揭示了不同转子结构对BDFM磁场调制效果和动态特性的影响,为BDFM的转子结构优化设计和运行稳定性的深入研究奠定了基础.     

基于风力机特性的风电机组潮流计算

在风力机特性方程和异步发电机的稳态等值模型基础上,建立了基于风力机特性的风电机组潮流计算数学模型。考虑风力机特性方程中的风力机机械力矩和发电机电磁力矩平衡,将风电机组引入处作为功率可变的PQ节点,异步发电机则作为RX等值电路模型,进行了风电机组的潮流计算。该方法引入定子电压,定子电流和转子滑差的修正量,将风力机特性方程中的风速、风能利用系数、尖速比等相关参数引入到潮流计算过程中,通过与常规的牛顿-拉夫逊潮流计算相结合,修正相应的雅可比矩阵来完成,从而保证了潮流计算迭代过程的完整性。该模型既具有传统风电机组RX模型的优点,又可以保证牛顿-拉夫逊方法的平方收敛性。最后,通过2个算例进行了潮流计算,证明了其正确性。     

Radial flux type hysteresis motor with rotor ring of copper-sprayed surface layer

This paper describes a new form of radial flux type hysteresis motor having large output, high efficiency, and high power factor. The rotor has a copper-sprayed surface layer on the rotor ring, which is made of Fe-Cr-Co magnet steel and has magnetic anisotropy and slits. The new configuration has two features. First, it is designed to give a combined hysteresis and reluctance-motor action effectively, particularly at a synchronous speed. Second, it is designed to give a combined hysteresis torque and large torque due to eddy current in asynchronous conditions, particularly at starting. To analyze motor performance at synchronous and asynchronous operations, the finite-element method is used. In this paper, magnetic hysteresis is considered by using complex permeability. The agreement between predicted and measured values of motor performance characteristics is good.     

基于ANSYS的鼠笼感应电机电磁转矩计算

该文基于异步电机等效电路模型和大型通用有限元仿真软件Ansys中的场路耦合模块,对鼠笼电机在不同转差下的电磁转矩进行求解,其中计及了饱和效应和集肤效应。采用了一种伪静态的方法,即计算过程中不转动转子,而将不同转差下转子转动中的各物理量归算到定子侧,并运用时步有限元法得出了电机的转差-转矩曲线。计算结果证明了该方法的有效性。     

盘式异步无级调速电机机械特性分析

推导了盘式异步无级调速电机的机械特性及临界转矩、临界转差率的理论计算公式，起动转矩等于临界转矩时有关参数间的关系等。并给出了不同励磁电流下机械特性的试验曲线族，验证了推导的理论公式。     

A DYNAMIC INDUCTION MOTOR MODEL INCLUDING SPACE HARMONICS

ABSTRACT

An induction motor model is presented which can be used to compute dynamic characteristics and which includes both asynchronous and synchronous parasitic torque effects owing to space harmonics. A new transformation is given which eases computation and enables the stability of the synchronous parasitic torque to be determined. The model is applied to the computation of the direct on line starting characteristic for a four pole, three phase cage machine with 36 stator slots and 28 rotor slots.     

不同转子结构无刷双馈电机的电磁和动态特性分析

简要介绍了无刷双馈电机(BDFM)的结构特点和工作原理,利用Ansoft/Maxwell建立笼型转子和磁障式磁阻转子的BDFM模型,进行了二维瞬态电磁场有限元计算,得出电机磁力线分布、气隙磁通密度波形,通过对气隙磁通密度波形的谐波频谱分析,得到了磁障式磁阻转子结构具有较好磁场调制效果。研究了由单馈异步牵入自然同步、亚同步和超同步运行状态的动态响应能力和机械负载突变时的转速转矩变化情况。结果表明磁障式磁阻转子BDFM在由单馈异步牵入自然同步、亚同步和超同步运行状态下,具有较好的动态响应能力,同时在加载时稳定性也较好,为进一步深入研究BDFM转子的优化设计和运行稳定性提供了参考。