单相异步电动机气隙旋转磁场的圆度

接在单相交流电源的异步电动机,不论在起动还是起动后的正常运行,都在定、转子之间的空气隙中形成旋转磁场。根据单相电机理论,这个旋转磁场的磁势可以分解为正序圆形旋转磁势和负序圆形旋转磁势,它们的大小是由电机负载或转差率及各序阻抗所决定的。如果负序圆形旋转磁势为零,其合成磁势幅值运动轨迹是一个圆,称圆形旋转     

单相电动机的定子谐波磁场转向分析

首先基于磁势矢量分析的方法,分别分析了单相电动机定子磁场的整数次和分数次谐波磁势的旋转方向,总结了谐波磁势的旋转方向与谐波次数、主副绕组间相差的电角度和电流相位差的关系。然后制作了单相电动机的定子谐波磁场转向分析的Excel界面,根据谐波转向的结论编写Excel程序。最后将Excel程序应用于实例,准确获得各谐波磁场的幅值和转向。     

用傅氏变换分析逐相安导调制变极绕组磁势谐波及变极方案择优

在用傅氏变换分析变前极绕组安导波及其调制波基础上,讨论了用逐相安导调制法得到的变后极绕组的对称性、磁势谐波含量、磁势主波旋转方向及变极方案择优等。     

变频调速异步电动机的设计

无论是采用电压型逆变器还是采用电流型逆变器供电的变频调速异步电动机,其定子绕组中的电流除基波分量外,还含有一系列高次谐波。显然,在电动机气隙中将同时存在基波和一系列时间谐波磁势。虽然时间谐波磁势与基波磁势的极对数相同,但以K倍于基波转速在正向或反向旋转。其中K=2v+2次(v=1,3,5……)谐波磁势与基波磁势转向相反,而K=3v+1次(v=2,4,6……)谐波磁势与基波磁势的转向相同,于是合成气隙磁密的波形可用式(1)来表示:     

用傅代变换分析逐相安导调制变极绕组磁势谐波及变极方案择优

在用傅氏变换分析变前极绕组安导波及其调制波基础上,讨论了用逐相安导调制法得到的变后极绕组的对称性、磁势谐波含量、磁势主波旋转方向及变极方案择优等。     

汽轮发电机的定子铁芯设计

1 定子铁芯的作用发电机转子的旋转主磁通在定子绕组中感应电势,产生发电机的负载电流。而定子绕组的电流产生电枢磁势和转子的磁势合成的总磁势,在定子铁芯、气隙和转子构成的磁回路中形成合成磁通,建立起发电机电压。两极汽轮发电机磁路如图7所示。定子铁芯的作用是使发电机总磁通获得低磁阻的磁路,同时起着固定定子绕组的作     

直流电动机新论

作者在对新一代直流电动机(New DCM)的研究中发现并提出了直流旋转磁场这一电机学的新概念,是用换向控制器来控制电子换向器中功率开关管的导通状态及变化顺序,让通电直流电枢绕组磁势沿电枢表面圆周旋转而达到的。与交流旋转磁场一样,都是电枢绕组电路产生的磁势,它的旋转是由于电枢绕组线圈内电流瞬时值沿圆周分布变化引起的,与定转子机械相对运动没有关系。从转子的角度看电枢的旋转磁势是直流绕组电流还是交流绕组电流产生的并没有什么区别,所以对应不同的转子结构也能构成类似于交流同步电动机和交流异步电动机基本作用原理的电动机,又有所区别,出现了直流同步电动机和直流异步电动机的新概念和新名称。该文的研究有助于加深认识和开阔思路。     

磁场分析在"电机学"教学中的应用

针对"电机学"磁场分析这一教学难点,以交流电机绕组为例,使用电磁场有限元分析软件ANSYS对单相、三相绕组电流产生的磁场分别进行仿真,结果直观展示了磁场的时间、空间分布,加深学生对脉振磁势、旋转磁势等专业概念的感性认识,激发学生对"电机学"课程的学习热情.     

两绕组非对称运行的单相电容运转异步电动机的E_1值

本文将根据主、副相的正、负序旋转磁势在主、副相绕组中感应的电势进行分析和计算,以求出两绕组非对称运行电机的 E_1值。     

削弱家用电器电机最小起动转矩波动的措施

1.起动转矩波动的原因 (1)同步附加转矩在三相交流电动机磁势曲线中,除基波外,还包含着一系列在气隙中“旋转”的高次空间喈波,其转速为n/v(v为谐波次数、n为基波转速)。当三相电流通入规则排列的三相绕组时,其磁势中含有v=K_1Z_1/P 1次的谐波,沿基波运动方向移动,与v=K_1Z_1/P-1(其中P为基波极对数)次谐波的方向相反(Z_1为定子槽数,K_1为系数)。在鼠笼导条中感应产生与定子绕组同极数的磁势。定子基波磁势感应的转子谐波     

基于高性能磁链算法的永磁同步电动机无位置传感器控制

准确的磁链辨识是基于磁链观测法永磁同步电动机无位置传感器控制的关键,传统电压型磁链辨识算法消除了纯积分存在漂移问题,对圆形磁场的磁链可以准确辨识,但对实际中电机内普遍存在的椭圆形磁场的磁链辨识时存在稳态幅值和相位误差。分析了椭圆形磁场时磁链矢量与反电动势矢量的空间关系。对传统算法辨识椭圆形磁链的误差进行了分析,提出一种改进的新型磁链算法。改进后的新算法运算量与传统算法相当,但对圆形与椭圆形磁场的磁链均能准确辨识。将新算法应用于一台表贴式永磁同步电动机无位置传感器控制系统的转子位置估算,仿真证明,在稳态及转速突变时新算法均具有良好的位置和转速跟踪效果。利用数字信号处理器TMS320F2812DSP对其进行了数字化实现。实验结果表明,在中高速范围内,调速系统在稳态与电机转速突变时具有良好的动静态特性,但在低速区会出现系统不稳定。仿真与实验证明了新算法的有效性和实际可应用性。     

Analysis and comparison of PM synchronous motor and induction motortype magnetic bearings

In this paper, a general solution of radial position control applicable to PM synchronous type and induction type rotating motors is presented. The rotor of the permanent magnet motor is assumed to have sinusoidally distributed magnetic poles along the axial surface, while the rotor of the induction type motor is assumed to have uniform magnetic property. The inner wall of the stator is also assumed to have a current sheet, which can produce an arbitrary current distribution. The same number of magnetic poles gives the rotating torque to the rotor, while plus/minus two poles of the motoring control produces a pure radial force to the rotor. By controlling the magnitude and phase of the plus/minus two-pole current distribution relative to the motoring magnetic pole, the radial force can be controlled in the radial coordinate. This general solution is experimentally confirmed by using a simple experimental setup     

交替极无轴承永磁电机的悬浮力脉动分析

Cosequent-Pole无轴承永磁电机的悬浮力与转子转角本质上是无关的，其控制系统因此得以简化，但考虑到谐波因素时，其引起的悬浮力脉动对于系统的悬浮性能产生了不利影响。该文推导了计及谐波的悬浮力统一公式，并以有限元分析对其进行了验证，指出了不同极对数时，产生的悬浮力脉动的情况及原因，并提出了抑制悬浮力脉动的方法，为交替极无轴承永磁电机的设计和优化提供了理论指导。     

密封气流力试验识别方法及影响因素研究

针对在气缸偏摆状态下的气流力识别问题,引入转子动力学双平面平衡理论,将多级密封内的气流力等效到两个端面上,建立多级密封气流力等效试验识别模型。通过气缸共振的方法放大气流力影响,提高识别精度。通过更换不同刚度的弹簧来实现多转速下的试验。在密封试验台上开展了进气压力、振动、转速等因素对气流力的影响。试验结果表明,随着进气压力增加,气流力增大,两者间近似为线性关系。升速过程中气流力的变化主要还是由于振动变化所引起。随着振动的增加,气流力增大。气流力所作功量与气流力和振动之间的相位角差关系较大。相位差为90°时,作功量最大。     

Revolving magnet wheels with permanent magnets

A new type of actuator with both magnetic levitation and linear drive is proposed. The actuator, called magnet wheel, has a rotating magnetic field obtained by revolving permanent magnets with high coercivity mechanically. The induction repulsive-type magnetic lift force with self-stabilization can be obtained by linking the rotating flux to a conducting plate. The induced simultaneous drag torque, which causes power loss, is used to obtain thrust in two proposed ways. These are called “tilt type” and “partial overlap type,” respectively. In the tilt type, the magnet wheel is tilted against the surface of a conducting plate. In the partial overlap type, the magnet wheel operates near the edge of a conducting plate. In this paper, the fundamentals of the structure of proposed magnet wheels are described. The basic characteristics at parallel to the conductor are shown by using a numerical three-dimensional electromagnetic analysis and measured results. The generation of both lift force and thrust in tilt type and partial overlap type magnet wheel are proved by experiments, respectively.     

旋转磁场电动式磁悬浮装置的力和损耗特性分析

该文设计了一个新型磁悬浮装置方案——旋转磁场电动式磁悬浮装置,该悬浮装置利用初级绕组中的三相交变电流与其在次级导体板中产生的涡流相互作用产生悬浮力,能够在装置静止的条件下实现固有稳定的电动式磁悬浮。为准确分析装置力和损耗特性,建立了悬浮装置的多层分环电磁模型,采用多层行波磁场理论方法进行磁场分布求解,并直接利用磁场分析所得的磁场分布结果求解次级悬浮力、转矩和涡流损耗,给出磁悬浮装置特性与其参数的关系,利用时步有限元仿真和样机实验验证了理论分析和计算结果。证明在一定的输入激励条件下,装置可以输出足够大的悬浮力使次级悬浮,但次级损耗不可避免。     

有源交变磁场导向定位方法及实验研究

以往传统的随钻测量设备无法满足复杂结构井钻井技术高可靠,高精度的需求.为了精确钻进井眼轨迹,提出了1种基于有源交变磁场导向定位的钻井测量技术.通过研究旋转正交磁偶极子在空间的传播特性,利用低频交变磁场作为信号源,经目标靶区磁场信号采集与处理,结合常规随钻测量技术,计算出钻头与目标靶点间的相对方位和距离偏差,进而为钻进工...     

一种机载无刷直流电机的设计仿真与优化

运用场路结合法研究7 W、1 560 r/min的机载无刷直流电机的设计和优化,采用等效磁路法进行基本方案的设计,又运用有限元软件进行静态磁路、空载、负载特性的仿真,并制造出样机进行验证。在此基础上,完成对极弧系数和每槽导体数的优化。实验结果表明：所设计的电机满足机载设备的尺寸、转速和电流要求,实测反电动势与有限元仿真结果一致。     

旋转机械永磁轴承磁系统失效模式影响及危害度分析

对旋转机械永磁轴承磁系统进行了失效模式影响及危害度分析(Failure Mode Effect and CriicalityAnalysi,FMECA),并相应地提出可靠性设计措施,以提高永磁轴承的可靠性.同时通过FMECA找出了影响永磁轴承可靠性的主要失效模式及失效因素,确定了对永磁轴承的重点专项可靠性研究方向.     

剪切型磁流变脂阻尼器柔性转子系统不平衡响应的试验研究

为了建立旋转机械转子系统剪切型磁流变脂阻尼器准确的动力模型,用有限元法分析了剪切型磁流变脂阻尼器的磁场特性,从试验上详细地研究了剪切型磁流变脂阻尼器－悬臂柔性转子系统在不同转子不平衡量和磁场强度下的不平衡响应,并用Bingham流体模型对试验中观察到的现象进行了分析。结果表明：磁流变脂在不同的剪切速度和磁场强度条件下具有十分复杂的流变特性。在剪切型磁流变脂阻尼器－柔性转子系统中观察到的诸如轴颈的"松动"现象,阻尼器的软力特性,以及以转子峰值共振转速随磁场强度发生明显移动为特征的"刚化"效应等重要现象有利于建立阻尼器模型。Bingham流体模型只能解释试验中观察到的轴颈"松动"现象,但不能解释其它现象。在建立转子系统剪切型磁流变脂阻尼器动力模型时必须考虑磁流变脂"刚化"效应的影响。