过电压条件下谐波磁场对异步电机附加损耗的影响

为了研究过电压条件下谐波磁场对异步电机附加损耗的影响,以一台Y132S-4、5.5kW电机为例,利用时步有限元法研究了过电压下定转子铁心谐波磁密和转子导条谐波电密在额定负载时的变化规律及产生原因,进一步分析其对附加损耗的影响。结果显示,在附加铁耗方面,过电压引起磁路饱和,导致定子铁心轭部、齿身3次谐波磁场和磁导谐波磁场增加,同时受定转子绕组电流降低的影响,由其产生的齿谐波磁场在定转子铁心齿顶区域引起的附加铁耗降低,两者共同作用导致附加铁耗由380V时的44W降低到420V时的35W;在附加铜耗方面,过电压引起角接绕组3次谐波电流及相应定子附加铜耗增加,受转子绕组电流降低的影响,由其引起的齿谐波磁场在转子导条中感生的高频电流及相应附加铜耗降低。通过满载时不同电压下各项损耗进行实测对比,验证了文中分析正确性。     

空载过励磁下电力变压器的磁场及损耗分布研究

本文中作者利用场路耦合法对典型变压器在空载过励磁条件下的伏安特性、铁心磁场及其损耗等进行了计算与分析。     

永磁电动机不同运行条件下的损耗研究

自起动永磁同步电动机,由于其运行条件经常发生变化,致使电机内部的损耗随之改变,为了研究影响其损耗的主要因素及其在不同运行条件的变化规律,在充分考虑谐波磁场与电流的情况下,利用时步有限元方法对电机各部分损耗密度进行了准确计算,从而得到不同电压及负载条件下的定、转子铜耗与铁耗.通过对定子电流、导条电流密度以及铁心磁密的谐波分析,研究了损耗的谐波含量,进而得出了影响永磁电机损耗的主要因素及其在不同运行条件的变化规律,揭示了空间齿谐波磁场对转子损耗的重要影响.通过仿真结果与实测数据进行对比,验证了损耗计算的合理性.     

逆变器供电异步电机稳态仿真模型

提出了一种基于同步旋转坐标的非线性异步电机模型。模型中考虑主磁路饱和影响,同时增加了并联等效铁耗绕组考虑定子铁耗影响。模型分析了d-q轴间的交叉饱和,并引入角频率描述交叉饱和。最后通过MATLAB/Simulink仿真试验,验证了模型的正确性。     

损耗模型法异步电机效率优化控制

构建了考虑铁损的异步电机总损耗的表达式,通过磁链计算模块寻找异步电机运行时的最优转子磁链,使系统的总损耗最小,通过仿真分析论证了基于损耗模型法可以有效提高异步电机的工作效率,从而实现异步电机的优化控制。     

谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析

说明了利用ANSYS有限元分析软件的电磁分析功能对谐波励磁同步发电机空载谐波磁场进行分析,通过对谐波励磁同步发电机的电磁场进行计算,得出了样机的矢量磁位Az、磁力线分布图和磁密分布图。然后对电磁场的计算结果进行后处理,得出了谐波励磁同步发电机的旋转磁场波形、谐波绕组电压波形和谐波绕组空载特性曲线。最后用在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,可为谐波励磁同步发电机的设计提供理论依据。     

ANSYS软件在谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析中的应用

介绍了应用ANSYS自带的APDL编程语言进行软件开发,将该软件应用于谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析中,在电机电磁场分析中实现了电机的自动旋转、自动施加载荷的功能,使用、修改方便,并且计算速度快.通过对电磁场计算结果的后处理,得出了谐波励磁同步发电机的旋转磁场波形、谐波绕组电压波形以及谐波绕组空载特性曲线.样机测试结果验证了分析结果的正确.     

SPWM变频装置供电对异步电机性能的影响

着重讨论SPWM装置供电时对异步电机性能的影响,对电源时间谐波引起电机的各种附加损耗进行分析和计算,计算结果与试验值较为一致。此外就不同调制比时的SPWM电源对电机损耗的影响进行分析,试验结果表明适当提高调制比可降低电机附加损耗,改善电机性能。这为非正弦波电源供电时异步电机的设计创造了条件。     

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%.     

变压器铁心空载损耗分布的一种二维有限元计算方法

提出了二维空载磁场的有限元模型,求得了铁心中损耗的分布,分析了铁心中磁场及损耗分布的特点.     

管网叠压供水系统异步电机最小损耗控制研究

市政网管叠压供水系统中普遍存在水泵机组运行效率较低的问题,传统的做法是采用恒压频比控制来提高电机运行效率,系统仍存在很大的节能空间。该文根据水泵的数学模型,分析了水泵的负载特性,结果表明转速降低时其负载特性低于理论的二次方转矩负载;在考虑铁耗的异步电机等效模型基础上,研究了异步电机最小损耗的控制策略,获得了最优运行磁通的控制方法,通过采用改进的矢量控制策略补偿了铁耗引起的磁场定向误差。仿真研究表明,与恒压频比控制方式相比,最小损耗控制策略可以在保持电机静态特性的同时,显著降低电机磁通、减小电机损耗,进而提高供水系统运行效率。     

PWM激励下异步电机铁耗等值电阻模型

通过分析PWM激励下异步电机铁耗变化的特点,提出了一种综合考虑电机运行工况和PWM波形特性的铁耗等值电阻模型。基于铁耗分离原理,使用三个电阻分别等效电机铁耗的磁滞分量、经典涡流分量和异常涡流分量,并推导了正弦激励下各个电阻分量的表达式;进而通过分析PWM激励与正弦激励下铁耗间关系,对正弦激励下铁耗模型进行修正,获得PWM激励下铁耗模型;最后提出了确定该模型参数的实验方案。所建模型中各个电阻分量随电机运行频率和PWM波形的调制系数变化而变化,且变化规律各不相同,提高了电机铁耗计算的准确性。仿真和实验验证了该模型的正确性和有效性。     

定子混合叠压再制造电机空载损耗计算与分析

为研究混合叠压再制造定子对定子磁密与损耗分布的影响,通过有限元仿真对比分析定子采用不同材料时,电机气隙与定子典型位置处磁密沿轴向的变化情况。建立混合叠压定子的磁密差值函数,基于两项式铁耗计算模型,利用差值函数对混合定子空载损耗进行计算。根据现有研究成果,通过不同频率下的损耗特性曲线得到非晶合金的损耗修正系数,对计算结果进行修正。制作样机并进行空载损耗实验,以验证计算结果的准确性。结果表明,与单一材料定子相比,混合材料定子中硅钢材料段对应气隙与定子各部位的磁密值增大,非晶材料段对应气隙与定子各部位的磁密值减小,磁密差值由材料分界面向各材料段中心位置逐渐减小,磁密分布具有一定的偏向性。在同样的经验系数修正下,通过差值函数计算所得结果更为精确,与实验测试结果相比,误差约为10.71%。     

异步电机杂散损耗的分析研究

本文针对超高效异步电机中的杂散损耗进行深入研究,以1.1 kW和15 kW的标准电机为实例,通过基频漏磁杂散损耗和高频谐波杂散损耗的计算,得出在各部分组成的主要成分,印证了中小型异步电机中高频杂散损耗占较大的比例的结论,同时分析了电机结构对高频谐波杂散损耗的影响,为进一步研究降耗措施奠定了理论基础。     

永磁同步电动机空载铁耗研究

从产生根源出发,对永磁同步电动机空载铁耗进行细致分类。在此基础上,利用有限元法和Bertotti铁耗计算模型,以一台5kW、3000r/min永磁同步电机为例,对正弦波供电永磁同步电动机的空载铁耗分布特性进行分析计算,得到基本铁耗与空载杂散损耗的比例关系以及不同因素所引起的空载杂散损耗分布规律。进而,研究了变频器供电空载电流时间谐波引起的谐波损耗,分析了不同极槽配合对变频器供电永磁同步电机的谐波损耗影响规律。最后,通过多台样机的空载铁耗试验,验证了计算的正确性。     

转子磁场定向矢量控制中异步电机铁损模型分析

异步电机的数学模型通常是忽略铁损的,也是可行的.然而实际上电机的铁损是真实存在的,特别是在效率的分析上,铁损不可忽略.在现有的两种考虑铁损的异步电机模型中,串联铁损模型在磁场定向中不可行,因此本文重点对采用并联铁损模型在磁场定向矢量控制中的应用作深入分析.根据此模型进行数值仿真,仿真与试验结果的比较证明,研究磁场定向时应采用考虑铁损的模型.     

考虑铁损时异步电机的数学模型及仿真研究

在数学分析的基础上,建立了考虑铁损时的异步电机动态数学模型,对比MATLAB/Simulink电气系统模块所提供的异步电机仿真模型,指出其存在的问题,仿真结果表明所建模型能真实反映电机实际物理过程,相比MATLAB/Simulink电气系统模块所提供的异步电机仿真模型更接近实际的异步电动机。     

逆变器供电的潜油电机的损耗分析

针对逆变器供电对潜油电机损耗的影响,利用Manab建立了逆变器的仿真电路,得到了逆变器输出高次谐波的电压频谱,并计算出了潜油电机的高次谐波作用下的铜耗铁耗.研究发现,高次谐波对电机损耗影响很大,会直接导致效率下降.     

EI变压器空载损耗分析及铁芯材料选型

空载损耗是EI变压器的关键质量指标之一。本文分析了电工钢材料对EI变压器空载损耗的影响,指出了电工钢材料的铁损值是影响EI变压器空载损耗的主要因素。并通过利用不同牌号的电工钢材料进行仿真分析和客户实际应用对比,确认了EI变压器铁芯材料的合理选型。     

变频电源笼型异步电机断条故障诊断仿真

为了探讨笼型异步电动机转子导条断裂故障诊断的有效方法,根据多回路电机模型参数及正弦脉宽调制(SPWM)原理,建立了变频电源供电笼型异步电机在正常情况和转子断条故障情况下的运行状态仿真模型,并在MATLAB仿真环境比较电机定子单相电流频谱及三相平均瞬时功率频谱。通过分析检验了仿真系统模型的可行性和实用性,证实了平均瞬时功率频谱比电机定子电流频谱具有更佳的断条故障特征分辨力和故障判断准确性,尤其是在变频供电情况下优势极为突出,从而确立了合适的断条故障判据。