矢量控制下的车用永磁电机电磁振动特性分析

针对矢量控制方案下的车用永磁电机电磁振动特性机理不清的问题,提出了一种磁场定向下永磁同步电机电磁力和电磁振动的解析模型.从d、q轴磁场的角度,利用麦克斯韦应力张量法研究了电磁力的空间和频率特征,详细讨论了不同负载下d、q轴磁场对电磁力的影响.其次,采用电磁有限元和结构有限元仿真手段将电机d、q轴电流对电机电磁力以及电机振动的影响进行了验证,并分析了不同负载下电机电磁振动的特性规律.最后,在一台6极36槽永磁同步电机及实验平台上完成了电机电磁振动试验,实验结果与理论分析规律和仿真结果相符.结果表明:车用永磁电机的二倍频电磁振动随着负载的增加而增加,在相同的电磁转矩输出时,可通过选择合适的d、q轴定子电流,使得电机的电磁振动降低.     

同步发电机空载电压波形的齿磁通计算

为了快速准确计算谐波励磁同步发电机和普通同步发电机的空载谐波电压，提出一种齿磁通法计算谐波电压。利用有限元法，仅计算转子在一个齿距内移动时不同位置处的定子各个齿的磁通，通过绕组与齿的关联关系得到定子绕组感应电动势。该方法考虑了磁路、凸极效应、饱和、绕组布置、齿槽效应以及斜槽的影响。谐波励磁同步发电机上的实验结果与计算结果的比较说明了方法的正确性。该方法计算准确，计算量小，计算速度快。     

交直流同时供电同步发电机的建模

独立交直流同时供电系统被广泛应用在车辆、舰船和飞机等需要同时提供交流电和直流电的场合。在这些电源体积重量受限制的场合, 交直流同时供电同步发电机有特殊的优势。为了提供高品质的电力, 电源的交流电压波形畸变率和直流电压纹波倍受关注, 但其精确计算比较困难。本文使用多回路方法建立了交直流同时供电独立系统的数学模型, 对磁场谐波的作用进行了比较精确的计算。文中对整流桥和自动励磁调节器（ＡＶＲ） 的模型也作了介绍。本文的结果与实验比较, 证明了模型的正确性     

交直流混合供电发电机定子绕组端部漏电感的计算

在考虑绕组端部的喇叭口和绕组上下层位置的条件下 ,推导了交直流混合供电发电机绕组端部漏电感的计算公式 ,根据公式编制了端部漏电感的计算程序 ,计算结果与样机上测试线圈的实验结果进行了比较。     

大功率空心杯异步电机的参数计算与试验验证

空心杯异步电机虽然存在励磁电流大、功率因数低的不足,但其具有转子结构简单、可靠性高、转子无铁心、转动惯量小的突出优点,因此其在一些特殊要求的应用场合仍具有实用价值和应用前景。为了对空心怀异步电机进行性能分析和优化设计,必须能准确计算电机的参数。给出了空心杯异步电机的参数计算方法,通过解析法推导了转子阻抗的计算公式。在专门的试验电机上进行了参数测量,并将计算结果与测量结果进行了对比,此外还将负载试验测得的端口阻抗与计算参数和测量参数计算得到的端口阻抗进行了对比。对比结果证明了计算和分析的正确性。     

三维分段分层法用于光滑实心转子异步电机参数计算与性能分析

实心转子异步电机转子中复杂的三维非线性涡流场计算是分析电机性能的基础,而采用三维有限元分析的计算量十分庞大。提出了一种三维分段分层法计算实心转子磁场,可考虑定转子铁心磁路饱和、转子端部效应的影响,且计算量小。定子铁心磁路饱和采用波幅系数以及饱和系数予以考虑。对于转子磁路饱和以及转子端部对涡流分布的影响,将实心转子沿轴向分段、径向分层,各段、各层的磁导率互不相同,每段采用分层理论递推求解磁场量。转子表面磁场强度的收敛边界由定子电流给出,依据转子柱面和两个端面进入转子的能量计算等效转子阻抗,迭代求解转子磁场及阻抗参数,直至收敛。在不同工况下比较了三维分段分层法的计算结果与样机实验结果,两者较为吻合。可以采用这种算法计算光滑实心转子电机参数并分析性能,为设计优化电机提供依据。     

基于半物理模拟的柴电-燃联合动力系统控制策略

柴电-燃联合动力系统综合了船舶电力推进系统和机械推进系统的优点,可以满足船舶航行的多种需要。为了模拟研究该动力系统的控制策略,搭建了半物理模拟实验平台,并对推进模式进行了分析和讨论。设计了采用电机功率控制的推进系统控制策略,实验研究了船舶主要工况下的工作特性。为消除轴转速的稳态误差,设计了采用电机转速控制的推进系统控制策略,实验结果表明了其良好的工作特性。分析不同策略下的推进系统的表现,对比得出了各自的优缺点,可用于柴电-燃联合动力系统船舶推进控制策略的设计。     

三绕组谐波屏蔽变压器的研究

针对独立电力系统中抑制谐波的实际需要,本文对采用三绕组变压器进行谐波抑制的方案进行了研究.该方案的特点是,在中压绕组上连接各次谐波滤波器.根据三绕组变压器的结构特点,通过合理设计中压绕组的结构,可以使中压绕组的等值阻抗接近于零.同时合理配置中压绕组外接各谐波滤波器的参数,使其对某些特定次数谐波阻抗为最小,从而抑制这些谐波分量.本文阐述了这种方案的工作原理,并进行了仿真分析,最后通过实验验证了这种方案是有效可行的.     

大型水轮发电机定子单相接地故障的暂态仿真

根据水轮发电机定子和转子的绕组结构，在利用多回路理论计算定子和转子绕组电感参数的基础上，考虑定子绕组对地电容的分布性，建立了新的水轮发电机定子绕组单相接地故障暂态仿真模型，将定子绕组单相接地问题的研究统一在一个模型之中。文中以三峡发电机的一种设计方案为例，分析了定子绕组对地分布电容对模型的影响，讨论了单相接地过程中机端与中性点处零序电压及接地故障电流随故障位置和接地电阻的变化关系。该模型适合发电机定子绕组单相接地故障的全过程仿真，可为单相接地故障继电保护方案的分析与开发提供基础。