碳刷外置式直流电机

目前市场上的直流电机基本上为有刷电机，它是有前端盖、机壳、磁钢、转子、换向器及具有碳刷结构的后端盖等组成。这种电机的碳刷结构为内置式，电机装配完成后，电刷就被后端盖封死，在电机的运行过程中，即使只有碳刷出现问题，其它部件完好无损，由于维修不便，只好整机丢弃，缩短了电机的使用寿命，也造成成本浪费。另外电刷内置式电机压在电刷后端的弹簧很容易从电刷的弹簧槽中滑出，引起接触不良，导致电机不能正常运行，不便维修。正是由于碳刷内置存在这样的弊端和不便，经过研制并开发了碳刷外置式这一新型的结构。     

复特征值法分析解决电机碳刷系统尖叫噪声

通过测试和复特征值法仿真分析新能源汽车用直流有刷电机,发现碳刷和换向器间的摩擦系数影响系统振动模态,从理论上解释了产生电机尖叫噪声的原因。当超过临界摩擦系数时,系统会产生模态耦合效应导致振动不稳定,使电机碳刷系统产生尖叫噪声。通过更改碳刷弹片结构设计,降低了摩擦系数对系统的振动不稳定影响的敏感性,解决了碳刷尖叫噪声。该研究为解决直流电机碳刷尖叫噪声提供了指导和理论支持。     

基于温度场的双馈异步发电机电刷滑环系统故障诊断模拟

应用热电耦合原理,利用ANSYS有限元分析平台建立了双馈风力发电机电刷滑环系统温度场仿真模型,对正常运行状态下的电刷滑环系统温度场进行仿真,给出了系统各部件温度场及电流密度矢量分布。通过对模型中不同电刷加载大小不同的电流载荷来模拟电刷电流分布不均匀故障,对该故障进行暂态仿真分析,同时对刷环系统在正常运行状态下与故障运行状态下的热电场分布做了比较分析。最后,给出相关结论,对电刷滑环系统的温度场状态监测及其过热故障预期具有指导意义。     

基于谐响应分析方法的微型电机振动失效分析

以HOERBIGER微型电机为研究对象,建立了电机单自由度动力学模型,列出碳刷-扭簧系统的运动微分方程,采用谐响应分析方法求解系统的幅频响应特性。通过有限元软件计算获得在简谐激振下碳刷-扭簧系统的幅频响应特性曲线。分析结果表明,电机转速对电机振动幅度影响较大。根据所获得的电机转速与振动规律,合理地选择电机转速,可以避开系统可能出现的共振及跳跃等不稳定现象,从而有效地避免电机的振动失效对电机寿命试验的影响,为合理确定电机寿命提供理论分析依据。     

琴星牌吸尘器检修一例

一台青岛产琴星牌ZW70型吸尘器,通电后工作时转时停且转动不稳,隔塑料外壳通风格栅能看见电机滑环处有打火现象。初步判断是电刷磨损引起的故障。拆开此吸尘器观察,电机滑环上已磨出许多横向沟槽,并且粘结了一层碳刷粉末,电刷对滑环挤压力不足且不稳,说明确实须要更换新电刷。 修理时,先用细砂纸打磨滑环,去掉滑环上积碳粉末,把上面出现的沟槽尽可能打磨修整平滑。 换电刷时,若没有同型号的带碳刷槽盒整套部件供更换,可单独更换碳刷。先把整个电刷槽架从电机上卸下,用工具拨直槽盒倒刺,将槽盒退出;再打开槽盒     

风力发电机电刷滑环系统三维温度场分析与计算

电刷和滑环系统是风力发电机励磁系统的重要组成部分,但运行中时常出现过热现象,危害发电机安全运行,准确的热分析是电刷滑环系统结构优化、防止过热的前提。该文基于热电耦合方法对电刷滑环系统进行三维温度场分析。根据电刷滑环系统的运行特性,建立了同时考虑旋转摩擦生热、励磁电流生热和系统对流散热的热电耦合三维模型。在给出基本假设和边界条件的基础上,采用有限元法对三维热电场控制方程进行耦合计算,分析了电刷滑环系统的传热性能及各部件的温升分布,同时给出系统的电流密度矢量分布。然后,根据热电类比法,从“路”的角度建立了热分析模型,提出了运用基于复频域的拉普拉斯变换法求解热路方程组,并与仿真值进行对比分析,验证了热路法分析电刷滑环系统温度场的准确性和可行性。最后,给出相关结论,对电刷滑环系统结构优化和安全运行具有指导意义。     

汽车起动电机的设计特点

根据汽车起动电机的特殊工作条件,对汽车起动电机的电磁负荷、电枢绕组电流密度、极弧系数、电刷宽度、电刷电流密度、电刷弹簧压力等方面设计上的特点进行了论述,同时给出了一些参数的经验数据和选择范围。     

双速异步发电机应用于风力发电中的仿真分析

利用Simulink仿真软件建立了双速电机并网的仿真模型。对仿真模型进行了验证,并对各种并网过程进行了仿真,得出了大小电机切换过程中定子电流和转速随时间的变化曲线。通过该模型对电机切换过程的仿真分析,为双速电机切换控制的系统实现提供了理论依据,同时对风力发电机的设计、运行、控制和保护提供了理论参考。     

提高同步主发电机励磁系统可靠性的途径

1.引言 滑环结构的同步主发电机的励磁系统,励磁电流由电刷通过集电环与励磁绕组连接,不存在直流电机的换向问题。但是在1993年和1995年两批12台出口电机中均不同程度地出现集电环火花问题,而且电刷每6个月就要更换,国外用户曾正式提出要求解决。 2.造成集电环火花的因素 同步电机中集电环火花极少见,集电环火花容易对集电环表面造成电蚀,缩短电刷寿命,甚至影响发电机正常工作,因此其危害不容忽视。造成集电环火花的因素很多,如集电环圆周速度、电刷压力与随动性、电刷牌号、电刷电流密度等都有可能引起火花。以下从电气和机械两方面因素进行分析。     

PMSM矢量控制系统的精确仿真研究

根据矢量控制原理,用Id=0的控制方式,在Matlab/Simulink环境下建立永磁同步伺服系统的仿真模型.为了精确的模拟实际系统,在仿真模型中加入了死区效应并且实现了离散控制.仿真中的电机模型参数全部按照实际电机手册的参数,控制器根据工程设计法分别计算出了电流环和速度环PI调节器的参数.但在模型的建立和对仿真结果的分析中,发现了2个仿真系统的问题:1)Simulink自带的坐标变换模块与理论公式的不同,包括选取系数和参考角度的不同;2)由于仿真步长的问题,离散控制系统的输出响应出现了一定的震荡.对以上问题都进行了详细的分析研究,最终得到了十分接近实际系统的仿真波形.     

新型永磁外转子爪极电机的发热分析

本文针对新型永磁外转子爪极电机的发热问题,在对该种电机的特殊结构简单介绍的基础上,首先对电机内部的热源及热路进行了分析,建立了该种电机的等效热路模型,并导出了模型中各部分热阻的计算式;然后研制开发了该种电机的热路分析仿真程序,对电机运行工况下的发热及温升情况进行了仿真研究;最后通过样机实验平台,对该样机进行发热实验。实验结果与理论分析的一致性,验证了等效热路模型的正确性,为该种电机的深入研究奠定了理论和技术基础。     

直流电动机电刷寿命

本论述了电刷寿命，电刷磨损原因以及获得电刷较长寿命所能采取的措施。为了能确认和避免这方面的问题和解决存在的问题，就要使人们认识到造成电刷磨损的因素和条件，然而，本并不是一本关于如何确定问题的说明书，为有助于碳刷和换向问题的解决，应与电机制造商取得联系，中内容适用于大，中型工业直流电动机和发电机。     

基于振动信号的双馈异步发电机滑环装置故障诊断方法研究

电枢滑环系统是双馈异步发电机励磁系统的重要组成部分,但运行中时常出现因滑环面损伤而导致的电刷滑环接触不良现象,严重影响电机励磁稳定性。针对这一问题,提出了基于振动信号的滑环面损伤故障诊断新方法。简要分析了电刷滑环系统振动法原理、振动传播途径及故障机理。搭建电刷滑环仿真运行实验平台,实时采集系统故障运行前后的振动信号。应用小波能量谱法进行滑环接触面故障诊断。通过对比分析故障前后振动信号的小波能量谱分布及占比情况,找出发生振动异常的频带,为电枢滑环接触面的故障诊断提供依据。     

双馈异步发电机电刷滑环电阻变化理论与仿真研究

电刷与滑环间良好的电接触是双馈异步发电机稳定运行的前提．电刷滑环电阻是衡量电接触系统可靠性的重要指标。以1．5MW实际双馈风力发电机电刷滑环系统为研究对象．在计及周期性变化的滑环电阻的基础上,对运行过程中电刷滑环动态电阻进行定量分析和计算。利用PSCAD／EMTDC仿真软件．建立正常运行和故障运行下电刷滑环动态电阻数值模型和电路模型．并对电刷电流的间谐波进行理论分析和计算．通过对故障前后的电刷电流傅里叶变换值进行列比分析．得出结论：故障后电刷电流间谐波分量下降率远小于基波分量下降率．且故障下间谐波畸变率远大于正常时间谐波畸变率。该结论可作为双馈异步发电机电刷滑环运行稳定性的削据．对其状态监测和故障诊断具有实际指导意义。     

直流电机电刷磨损预测的粒子滤波方法

针对直流电机电刷磨损的跟踪与预测问题,提出了一种改进型粒子滤波器的电机电刷磨损状态演变预测方法。首先建立直流电机的动态模型,通过电刷磨损仿真分析获得一定时间间隔的电流输出数据,此输出数据作为测量数据用作为预测模型的输入。接着,根据测量数据的变化规律建立电机电刷磨损预测的模型形式,然后通过采用所提出的多项式重采样粒子滤波方法来预测电机电刷磨损状态的演变。案例数据分析结果表明,所提出的基于粒子滤波的电刷磨损预测方法是有效的且计算过程简便。     

无刷直流电机控制系统的仿真与分析

在无刷直流电机控制系统设计过程中有效利用数学仿真分析手段,可以加速系统设计过程.利用Saber仿真分析软件完成无刷直流电机控制系统的研究分析,分别对电机控制系统中的位置传感器、电子换向器、三相逆变电路进行研究与分析,并分别完成仿真模型的搭建、功能验证和性能分析,最后对各功能模块进行有机整合,完成控制系统的整体仿真试验,仿真结果证明,计算分析精度高,其仿真结果与理论分析相吻合.该仿真系统的搭建为电机控制系统提供了非常有效的设计手段.     

新型轴向分段式外永磁转子爪极电机研究

在对轴向分段式外永磁转子爪极电机的结构特点以及运行机理进行分析的基础上,建立了其等效磁路模型和电路模型,并编写了该种电机的电磁设计仿真程序,对该种电机的运行情况进行深入研究;为了准确得到电机的各种参数,对该种电机进行了三维电磁场分析,运用有限元工具软件分析了它的磁通密度分布及空载反电动势的情况;并提出一种场路耦合仿真方法实现了对该种电机及其控制系统的整体运行情况的仿真;最后在理论研究的基础上提出了该特种电机的设计特点和设计方法,并研制了一台12极实验样机;通过样机实验结果与理论分析的对比,验证了理论工作的正确性和可行性,为深入研究该种爪极电机奠定了基础。     

EMC技术在家电产品中的应用(下)

11豆浆机整改实例豆浆机的电磁骚扰主要源于有碳刷的电机。电机工作时电枢转动,电刷将相邻的换向片短路,导致参加换向的电枢线圈短路,回路流过短路电流。当换向片     

基于Pspice的交流调速系统的建模与仿真研究

交流电机的电磁和机电关系比较复杂,理论研究比较困难,使用Pspice对交流调速系统进行建模仿真,采用ABM方法建立了正弦脉宽调制(SPWM)的模型。同时对三相桥式逆变器的工作状态进行研究。建立了三相交流异步电机的dq模型,对交流调速系统的动、静态特性以及机械特性进行了仿真分析,为理论研究和工程设计提供了基础平台。     

行波型旋转超声电机温度场分析方法

针对行波型旋转超声电机发热严重的问题,建立三维瞬态温度场的模型.综合考虑超声电机产生损耗的原因,对各部位的损耗进行理论推导和数值计算.利用Ansys软件对理论模型进行仿真,分析了超声电机关键部位的温度分布情况.建立了一套温度测试系统,对理论模型和仿真结果进行试验验证.结果表明,理论分析和试验结果基本吻合,为进一步研究超声电机的热源优化问题提供了分析和试验方法.