极相调制异步电机的绕组设计及性能比较

异步电机可使用极相调制的变极策略扩展转速/转矩范围,极相调制可以采用传统的电机绕组也可采用环形绕组.本文提出了一种异步电机极相调制绕组的设计方法,基于这种方法分别设计了极相调制的传统绕组及环形绕组样机.有限元计算结果验证了提出的变极绕组设计规律以及极相调制绕组变极的可行性.比较了传统电机、环形绕组单转子电机及环形绕组双转子电机在同一极数下的运行性能,双转子电机更适合环形绕组,它充分利用了环形绕组的两边,内外转子均输出转矩,提高了效率;但是,传统绕组电机则具有更好的性价比,更有应用前景.     

基于级联H桥变频器的极相调制感应电机驱动系统

高压电机配用高压变频器具有较大的节能性和高效性,已有广泛应用。级联H桥多电平变频器采用模块化设计理念,通过多个相同的低压变换单元级联起来实现高压及大功率的功能,且变频器输出电流谐波较小。极相调制感应电机可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩和转速范围得到扩展。为此介绍一种级联H桥多电平变频器拖动极相调制感应电机变频起动和调速,该电机的定子绕组可配置为9相4极和3相12极。通过仿真验证了级联H桥多电平变频器能够满足极相调制感应电机的变频调速性能和极相调制矢量控制性能,可为新能源发电、船舶推进、工业传动等高压大功率领域提供技术保障。     

SVPWM在单相异步电机变频调速中的应用

针对单相异步电机两相绕组多为不对称型的特点,分析推导该类电机在实现对称运行时,主副绕组上所加电压的关系,并基于两相三桥臂式结构的逆变器,将SVPWM控制技术运用于单相电机变频调速系统。使电机能够对称运行,调速范围宽,定子电流波形正弦度高,且便于DSP编程实现。通过试验波形很好地验证了此控制技术的正确性和有效性。     

一种新型双凸极单相永磁电动机--工作原理与参数计算

介绍了1种双凸极单相永磁电动机.电机有4个定子极和6个转子极,转子上无绕组及永磁体,定子上放置绕组和永磁体.定子极采用阶梯形结构,使电机可以起动.电机结构控制简单,可双向运转,适合于调速控制系统.研究了该电机的工作原理及其参数的计算,为电机的控制及系统仿真奠定了基础并提供了依据.     

绕线式异步电机转子变频矢量控制系统研究

针对传统高压绕线式异步电机定子变频调速系统存在的问题,提出一种转子变频矢量控制系统,推导出基于定子磁场定向的电机数学模型,建立了转子变频矢量控制系统框图,通过Matlab仿真及硬件平台实验验证了所提出的转子变频矢量控制系统的可行性,有效地解决了传统高压绕线式异步电机定子变频调速系统存在的问题,促进低压通用变频器在高压变频调速系统中的应用。     

基于矢量控制的定子笼型十二相感应电机极对数切换策略

针对传统感应电机(IM)恒功率调速区间有限,额定点外效率降低以及受使用场景约束的问题,为了拓宽调速和高效率工作区间以及适应多种环境运行需求,采用定子鼠笼型十二相IM替代传统分布式绕组三相IM。经过转子磁场定向矢量控制解耦出不同平面的谐波电流从而驱动电机旋转,通过控制函数对所有平面的谐波电流进行调控,能方便快捷地实现电机的极对数切换。对所提出的控制函数调控矢量解耦平面实现极对数切换的方法进行仿真验证,仿真结果表明所提极对数切换技术能够实现十二相IM在不同转速下的极对数切换,拓宽了转速调节区间,满足了不同工况工作时的高效率运转。     

绕线机转子侧交-交变频调速的机械特性研究

为了深入研究绕线式异步电机在定子侧和转子侧进行变频调速的异同,采用理论分析、仿真研究和实验相结合的方式,分别在绕线机的定子侧和转子侧进行变频调速的带载研究,通过调节电机所带的负载,得到负载转矩与转速的数量关系,绘制出绕线电机转子侧和定子侧的机械特性曲线,结果与理论分析和仿真结论相吻合,得到在绕线电机的转子侧可以进行调速,电机能够平稳运行,相同频率下转子侧变频时的机械特性相对较软的结论。     

4/8极绕线型变极调速感应电动机的研究

根据反向法变极原理 ,阐述了绕线型变极调速感应电动机在定子绕组从 8极变为 4极的同时 ,转子绕组内部自行短路变极原理 ,用三只集电环实现双速运行。本文作者在YZR系列电机的基础上派生设计绕线型变极调速电机 ,并对此种电机电磁设计中几个特殊问题进行了研究。通过样机试验和实际工况运行证明 ,这是一种值得研究和推广的电机新产品     

一种新型双凸极单相永磁电动机的工作原理与参数计算

介绍了１种双凸极单相永磁电动机。电机有４个定子极和６个转子极,转子上无绕组及永磁体,定子上放置绕组和永磁体。定子极采用阶梯形结构,使电机可以起动。电机结构控制简单,可双向运转,适合于调速控制系统。研究了该电机的工作原理及其参数的计算,为电机的控制及系统仿真奠定了基础并提供了依据。     

四相双4拍永磁爪极步进电机稳态运行仿真

永磁爪极步进电机是一种将脉冲信号转换成相应角位移的控制电机,它具有特殊的爪极结构,爪极将定子绕组产生的轴向磁场转化为沿气隙圆周径向异极排列的磁场。本文以四相双4拍运动方式为例,采用四阶龙格－库塔法对永磁爪极步进电机稳态运行情况进行数字仿真分析,得到不同频率下电机相电流仿真波形。     

基于DSP控制的多相交流电机变频调速系统

多相电机调速系统可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩/转速范围得到扩展.为此,以9绕组极相调制感应电机为对象,建立了其数学模型,研究了其极相变换控制.以TMS320LF2407A为处理器,用XC95288XL扩展PWM信号通道,构建了极相调制感应电机控制系统,实验结果验证了该系统.     

气隙不均匀对异步电动机电磁噪声的影响

异步电动机转子偏心会引起一系列低次数径向力波,并使噪声辐射增加。转子偏心实际上不可能完全消除,本文采用适当的定子绕组并联支路,将每一对极两端以均压线连接在一起,由于径向相对的极相组电抗不同在均压线上引起均衡电流,从而削弱了偏心的有害影响。实验结果表明,该方法能够有效降低因偏心引起电磁噪声。     

无轴承异步电机SVM-DTC控制研究与设计

针对无轴承电机在高速传动领域使用中存在的问题,提出来一种基于空间电压矢量调制的直接转矩控制方法。建立了无轴承异步电机的数学模型,构建了以悬浮绕组模块、旋转绕组模块和气隙磁场计算模块为主要构成的系统框图。仿真结果表明,通过使用SVM-DTC的控制方法,无轴承异步电机能够具有较好的动静态性能,但是不可避免地产生了速度的超调及转矩和磁链的波动。     

一种新型自平衡直流比较仪工作特性研究

在传统的单个环形铁心式可控饱和电抗器结构中,分别增加了一个检测绕组和二次绕组,将检测绕组端电压的有效值之差作为反馈量,利用零磁通的闭环控制原理,构造一种新型自平衡直流比较仪,并从理论上证明了其可行性。提出利用最小二乘法进行曲线拟合以建立该比较仪传感头的传递函数,并基于MATLAB软件中的SIMULINK仿真环境,研究了它的动态特性、静态特性和静态误差,给出了确保整个测量系统稳定和获得最高灵敏度应满足的条件。仿真与实验结果表明,该比较仪是一种混成式自平衡装置,它兼顾了磁调制器的高敏感度、低漂移和磁放大器输出特性不会出现虚假平衡点、高线性度等优点,具有饱和电抗器结构紧凑、操作方便、控制迅速等优势。     

无槽环形绕组轴向磁通永磁电机空载反电动势解析

无槽环形绕组有两种类型,即扇形绕组和矩形绕组。针对这两种绕组空间分布对空载反电动势的影响,分别对两种绕组轴向磁通永磁电机的空载反电动势进行了解析推导。在气隙磁密解析计算时,提出通过建立虚拟等效直线电机模型用以计算气隙磁场端部效应函数。为了验证解析公式的正确性,以一台电机方案为例,利用推导的解析公式对空载反电动势进行了计算,与有限元计算结果进行了对比,结果表明解析计算结果和有限元计算结果相对误差小于2.1%,满足工程要求。因此,推导的空载反电动势解析公式可以作为电机设计人员参考使用。     

一种新的电流互感器悬浮电源设计方法

针对电流互感器的悬浮电源存在热耗大、输入感应电压高的缺点,提出了一种新颖的电流互感器磁通调制的设计方法,该方法基于开关电源中开关器件快速通断的思想.电流互感器的二次绕组由主绕组和控制绕组组成,通过控制绕组的快速通断和占空比,改变电流互感器中的磁通,进而改变感应出的交流电压值.为验证方法的可行性,仿真并实验测试了电流互感...     

变压器环形铁芯建模和剩磁测量

大型电力变压器进行空载合闸操作时,铁芯中的剩磁可能会引起励磁涌流,导致变压器无法正常投入运行。文章介绍了一种新的分析和测量剩磁的方法,该方法是在外加正反向直流电压激励的基础上实现的。通过分析剩磁产生的原理,建立了基于Jiles-Atherton磁滞理论模型的变压器环形铁芯仿真模型。在环形铁芯绕组上先后施加大小相等方向相反的直流电压,可以得到两个不同的响应电流,结合场路暂态分析,可以判断剩磁的方向,并且找到响应电流和剩磁之间的关系。该方法可以在对变压器铁芯中原有剩磁影响不大的情况下准确测量剩磁的大小和方向。通过自主搭建的实验平台对环形铁芯中的剩磁进行了测量,验证了仿真结果的合理性。     

应用于绕组变形检测的电力变压器漏电感参数有限元计算方法研究

针对电力变压器运行过程中绕组变形导致绕组漏电感参数发生变化的基本特征,提出利用有限元软件ANSYS对电力变压器铁心和绕组进行建模,仿真计算变压器漏电感参数;同时提出通过改变绕组的基本几何尺寸模拟绕组变形,为电力变压器绕组变形检测的变形判据研究提供一定的理论基础。     

应用于绕组变形检测的电力变压器漏电感参数有限元计算方法研究

针对电力变压器运行过程中绕组变形导致绕组漏电感参数发生变化的基本特征，提出利用有限元软件ANSYS对电力变压器铁心和绕组进行建模，仿真计算变压器漏电感参数；同时提出通过改变绕组的基本几何尺寸模拟绕组变形，为电力变压器绕组变形检测的变形判据研究提供一定的理论基础。