自起动永磁电机在转子表层结构不对称条件下的堵转电流

为了研究转子表层磁路结构不对称对永磁电机堵转电流的影响,以一台22kW电机为例,利用时步有限元法,系统分析了计及表层磁路结构不对称及磁路附加饱和条件下的堵转电流特点.分析发现:当转子磁极d轴与某相绕组轴线重合时,该相电流有效值比其他两相高10%左右,且正负半波幅值相差接近10%.进一步揭示了转子表层结构不对称是导致三相堵转电流不对称的主要原因,而永磁体存在引起的附加饱和是导致堵转电流正负半波幅值不等的主要原因.通过堵转电流实测验证了分析的正确性.     

采用铸铝转子和铸铜转子时鼠笼式异步电机的损耗特性对比

在超高效电机的研制中,采用铸铜转子是一种提高电机效率的有效方法.为了对比分析铸铝转子与铸铜转子电机的内部损耗特性,本文利用场一路耦合时步有限元法.以1台5.5 kw异步电机为例,计算分析采用铸铝转子和铸铜转子时电机各项损耗及效率的变化特点.结果发现:空载时,2种转子的各项损耗并无太大差别:满载时,定子铜耗和铁耗差别不大,铜转子基波铜耗大幅降低,但谐波铜耗略微增加,最终使得电机总损耗降低约60W.效率增加约1%.     

新旧交替五大家电何时步入正轨

新能效标准实施已满月,业内期待的大规模促销并没有如期而至,而新上市的高能效产品也因售价较高,显得曲高和寡。五类家电能效新标准实施已有一个月时间,近日记者走访北京市几家大型家电卖场发现,各大卖场中家电产品的能效等级普遍提高,但大多仍沿用原来的能效标识,新标产品并不多见,只有变频空调及洗衣机等产品铺货较早。     

瞬态运动电磁问题的时步有限元方法研究

从处理瞬态运动电磁问题的基本方法出发,对已有的研究方法进行了总结。通过引入流体动力学中的概念,将处理电磁运动问题方法分为欧拉描述和拉格朗日描述,推导了两者之间的关系。给出了两种描述下的涡流场控制方程,指出了速度项对涡流项的影响。验证了拉格朗日描述下,转子运动后对其刚度矩阵的影响。由于欧拉描述和拉格朗日描述存在各自的缺点,采用欧拉描述和拉格朗日描述相结合的时步有限元法来处理含运动导体的涡流问题。以一台三相异步感应电机为例,分析其空载起动过程。通过计算得到定子三相电流、电磁转矩、电机转速随时间的变化关系,很好地验证了该方法在处理此类运动问题的有效性。     

多单元三相电励磁双凸极直流发电机的功率关系和比较

基于时步有限元法,仿真分析了多单元三相电励磁双凸极直流发电机随构成单元数递增的功率关系,计算分析的结果和解析法分析的结论是吻合的。进而研究在电枢内径相同的条件下,最大输出功率与定转子极数间的变化关系,并得出存在最佳定转子极数设计的结论。     

不同发电机模型大扰动特性及暂态稳定性的对比研究

通过对单机无穷大系统的饱和、阻尼绕组对BPA仿真结果进行讨论,并与时步有限元的标准响应进行对比,在发电机不计转子铁心饱和、计及阻尼作用的情况下,研究了系统的暂态稳定极限,指出BPA不能综合考虑转子铁心饱和、阻尼等复杂因素对发电机暂态稳定性的影响。     

基于时步有限元的永磁同步电机稳态参数改进计算方法

永磁电机的稳态电抗是其重要参数之一。针对永磁电机相对于异步电机结构复杂、饱和严重不均匀,局部饱和严重,难以使用磁路分析的方法准确地求得电抗参数的问题,本文以22kW样机为例,研究了负载运行时交叉饱和效应以及该效应对永磁感应电动势的影响,揭示了使用常规矢量图法测试电抗参数的不足。采用时步有限元方法计算了在负载饱和条件下由永磁体激励感应的有直、交轴分量的永磁电动势,得到改进的矢量图,提出了电抗参数的改进算法。结合使用常规矢量图法的实测数据,对比常规矢量图法和改进矢量图法的计算结果,说明改进矢量图法可以克服常规矢量图不足,提高计算的准确性。     

陶瓷电主轴损耗特性分析

为了研究陶瓷电主轴的损耗性能,分析载荷对陶瓷电主轴损耗的影响,采用有限元分析与实验研究相结合的方法,采用时步有限元仿真模型,分析不同载荷下陶瓷电主轴的铁心损耗、导条损耗和绞线铜耗,并通过实验加以验证。实验及仿真综合结果表明:陶瓷电主轴的铁心损耗、导条损耗、绞线铜耗均受到了载荷的影响,且随着载荷的增加,铁心损耗、导条损耗呈现出波动状态,绞线铜耗则随着载荷的增加而增加。且陶瓷电主轴的铁心损耗和铜耗在空载时最小,满载时最大。陶瓷电主轴的铜耗受载荷影响最大。将金属电主轴与陶瓷电主轴的铁心损耗+导条损耗进行对比发现,载荷对陶瓷电主轴影响较小。该结果为陶瓷电主轴的设计提供了一定的依据。     

时空离散策略对感应电机损耗计算的影响

利用多截面场-路耦合时步有限元计算感应电机损耗时,时空离散策略包括时间步长、斜槽分段数及剖分密度。上述参数的选择是否合理,会影响损耗计算精度及计算时间。针对上述问题,以一台5.5 k W电机为例,研究了时间步长、斜槽分段数及剖分密度等计算参数对损耗计算的影响,主要包括:1)从降低数值微分误差及避免高次谐波混叠效应的角度分析了时间步长的选择方法;2)从能否反映斜槽电机轴向磁场实际分布情况的角度对比了不同分段数对损耗计算影响;3)从如何准确计及高次谐波的角度对比了气隙以及定转子铁心剖分密度影响气隙磁场及损耗计算精度的程度。由此提出了利用时步有限元进行损耗计算的最优时空离散策略。通过与空载实测损耗对比,验证了该时空离散策略的有效性。     

基于时步有限元法的多相无刷直流电动机特性仿真

提出一种适用于多相永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法,给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法,采用插值运动边界法解决转子运动问题,并且应用上述模型对一台多相无刷直流电动机进行了仿真分析.仿真结果和实测波形吻合,实验结果验证了计算方法的正确性.