异槽式单叠绕组直流电机换向性能研究

为了改善电机的换向性能,在分析了异槽式单叠绕组直流电机换向规律的基础上,研究了影响直流电机换向的主要因素,对直流电机的换向性能进行了评估,并对其无火花换向区进行了分析。电机换向试验表明:异槽式单叠绕组直流电机的电抗电势波形的最大值和最小值相差较小,有利于换向电势的均匀补偿;异槽式绕组具有的阻尼性能,对换向元件的能量有一定吸收作用;相比蛙绕组,异槽式绕组无火花换向区宽度增大一倍多,极大地改善了电机的换向性能。     

专家解疑

<正>问1:什么叫直流电机的换向?答:直流电机旋转时,电枢绕组元件从一个支路经过电刷转换到另一个支路时,元件中的电流改变一次方向,这就叫换向。换向不良时将会出现强烈的火花。     

宽电刷下直流电机换向过程研究

传统经典理论对直流电机换向过程的分析结果与实际情况存在较大的差距,本文主要分析了直流电机在宽电刷下的换向过程,结果表明采用不同宽度的电刷,其换向过程不一样,换向元件中电流的变化规律也不一样,产生电磁火花的程度也不一样.     

直流电机换向有限元仿真模型的研究

电刷换向是直流电机的特有现象,换向将引起电弧火花、换向噪声、电磁干扰等诸多问题。由于换向过程非常复杂,目前的解析数学计算难以准确计算换向电流。该文采用一种由开关元件构成的电路模拟直流电机的换向过程,在有限元软件Ansoft Maxwell对直流电机进行仿真分析,从而获得传统解析计算难以计算的换向数据,提供了一种简单快捷的预测换向电流的方法。换向电流的解决,也给解决换向相关问题指出了一条捷径。     

吸尘器电机用电刷的现状和选型（二）

三、吸尘器电机用电刷的使用要求吸尘器电机用的电刷,必须满足吸尘器电机的使用要求。其中,要求较高的主要有: 1 换向火花小于2级国产家用吸尘器电机几乎都是单相交流换向器电动机(又称单相串励交流整流子电机)。此类电机的换向状况要比普通直流电机困难得多。原因是: (1)因采用50赫单相交流电源,换向线圈内比普通直流电机多产生一个由励磁绕组脉振电流感生的变压器电势; (2)电枢转速很高,换向线圈必须瞬     

直流电机电枢绕组换向原理的演示

本文根据直流电机电枢绕组换向原理,设计了一种在绕组元件中装置红、绿发光二级管的演示模型,在通以低压直流电并转动电枢时,可以直观的观察到各电刷间的支路元件个数以及电流方向不变,而各支路的组成元件在不断变化的情景,对了解直流电机电枢绕组的换向原理有很大的帮助。     

直流电动机换向时产生换向火花的探讨

直流电动机在运行中，电枢绕组中各个槽内元件（导体）的电流方向，是随着电枢的旋转而不断变化的，这种电枢绕组电流改变方向的过程，称为换向。而实现其中电流改变方向的部件称为换向器。根据国家标准，将电机的换向火花大小分成五个等级。对连续工作的直流电动机，其换向火花一般不应超过3／2级，因换向火花过大，可能将电刷烧焦，灼伤换向器，使电动机不能正常运行；另外，也会使电动机产生较大电磁噪声，成为电子设备的干扰源。     

直流电机电枢绕组换向原理的演示

本文根据直流电机电枢绕组换向原理,设计了一种在绕组元件中装置红,绿发光二级管的演示模型,在通以低压直流电并转动电枢时,可以直观的观察到各电刷间的支路元件个数以及电流方向不变,而各支路的组成元件在不断变化的情景,对了解直流电机电绕组组的换向原理有很大的帮助。     

绕组元件与换向片的连接方法

单相串励电动机电枢绕组元件与换向片的连接,是设计单相串励电动机电枢绕组的重要部分。因为,不同的连接位置将对电动机的换向火花及转速产生影响。换向火花采用换向极虽可改善换向,但在微电机中因受结构空间的限制,一般并不采用换向极,而是把电刷位置由几何中性线位置向换向器旋转的反方向移过一个角度的方法。通常,电刷结构有活动式及固定式两种,前者优点是可以调节电刷对几何中性线偏移的角度,以获得满意的换向。其缺点是     

不对称双叠异槽绕组直流电机换向片间电压抑制

不对称双叠异槽绕组直流电机换向片间电压中除基波电压外,还含有丰富的谐波电压,过高的换向片间电压会使片间的气隙击穿而产生电位差火花,容易与电刷下的换向火花汇合在一起扩展成环火,造成严重后果.为了控制电位差火花,避免电机在运行时出现换向火花偏大的问题,有必要对换向片间电压开展研究.依据双叠绕组理论,采用复域内电压向量相叠加的方法,研究了换向片间电压,并给出了精确的计算表达式,结合直流电机二维有限元磁场分析计算,计算出了空载和负载下换向片间电压,提出了换向片间电压抑制措施.计算结果表明,电枢电压相等时,采用主极偏心气隙和电枢斜1倍槽距的措施,可抑制换向片间电压.     

单相串励电动机换向过程的数值计算

针对换向状况恶劣的单相串励电动机,按照其实际换向结构,推导出换向片与碳刷的接触电导表达式;建立分时间段的元件换向电流的变系数微分方程组和各时间段交接处的边界值关系;就各种改善换向方法,依建立的数学模型进行换向过程数值计算,获得相应的元件换向电流波形和换向片与碳刷的接触电阻功耗曲线;通过对比分析数值计算结果,指出对改善单相串励电动机换向较为有效的措施。     

改变直流电机换补绕组接线方式以提高其换向性能

通过改变直流电机换向极绕组接线方式,改善了电枢绕组支路电流的不均衡状态及其与换向极磁势的匹配关系.从而改善了换向,减少了由电枢支路电流不均衡而产生的附加损耗,同时又简化了接线。     

直流电机转速与电流换向脉动频率关系新表达

通过对直流电机换向机理的分析,仅利用直流电机的换向片数和电刷对数两个参数推导出了直流电机转速与换向脉动频率之间的定量关系,并对所有型号的直流电机给出了统一的表达式；为间接测量直流电机转速提供了理论依据。     

关于直流电动机的电枢绕组及电枢电路(一)环流问题

新直流电动机(New DCM)与传统有刷直流电动机(DCM)有相同的电枢绕组,都是分成K个换向单元成封闭形(多边形)接法,与多相交流电动机采取封闭形(多边形)接法的电枢绕组有类似之处但有区别,NewDCM不是一台多相交流电动机,也不是一台多相无刷直流电动机。与典型多边形接法的多相交流电枢绕组闭合回路可能有环流的情况不同,New DCM或DCM为封闭形接法的电枢绕组,闭合回路内不存在环流,不可能产生环流。     

换向过程对直流电动机电流脉动频率影响的分析

从换向的角度对直流电动机电流脉动的原因进行了详尽的分析。认为换向造成的电流脉动除了与转速有关以外还与换向片数以及不能同时换向的电刷个数有关。电极对数影响电流脉动的原因还需从其它角度考虑。尤其在换向片数较多的电机中如何识别电刷位置偏移造成电流脉动频率的倍增或倍减，将是直流电动机无传感器测速方法要研究的难点。     

逆变侧换流变压器网侧接地故障对差动保护影响分析

特高压直流输电系统逆变侧换流变网侧单相接地故障后,网侧电压跌落可能会引发直流系统换相失败,有直流分量流入换流变压器绕组,使变压器铁芯磁通发生偏移,引起换流变饱和,产生故障性涌流,进而影响其安全稳定运行。针对逆变侧换流变网侧单相接地故障产生的故障性涌流问题,通过开关函数理论讨论了换流阀正常换相以及换相失败两种情况下网侧故障电流特征,分析了逆变侧网侧单相接地故障后换流变磁通的变化情况。在此基础上,研究了电流互感器饱和对换流变差动保护的影响。结果表明,换流变网侧区内故障情况下,网侧电流互感器饱和,使得换流变差动电流二次谐波含量超过门槛值,导致差动保护误闭锁。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了分析的正确性。     

Analysis of Commutation of a Current Inverter Feeding an Induction Motor Load

A method for analyzing the performance of an induction motor fed from a current source inverter and especially for computing the currents during commutation of the inverter is presented. A mathematical model of an inverter-fed induction motor is given in terms of Park's vector. Based on this model a closed form time domain expression is developed for the current during commutation. The stator voltage of a current-controlled inverter-fed induction motor is shown to be almost sinusoidal with superimposed spikes during commutation of current. The computed performance of the machine is verified experimentally, and there is a very close agreement between the computed and test results. The method presented also provides information regarding the voltages across the commutating capacitors and thyristors based on which proper selection of the thyristors and commutating capacitors can be made.     

考虑绕组电感的无刷直流电动机稳态特性和参数的分析与计算

基于无刷直流电动机换相过程分析,推导出考虑绕组电磁时间常数的电流-转速特性和转矩-转速特性简洁表达式,给出平均电流比和平均电磁转矩比的函数关系图,讨论了绕组电阻和电感值变化对电机特性的影响。提出了单回路等值电路和视在电阻,给出了转矩系数与反电势系数的计算公式。研究结果解决了现有特性计算没有计及绕组电感的明显不足,有助于提高无刷电机特性预测计算的准确程度。     

无刷直流电动机的换相转矩波动分析

基于无刷直流电动机换相过程电磁转矩的分析,推导出考虑绕组电阻和电感的换相转矩波动公式,并与现有文献常引用的Carlson经典文献只考虑电感忽略绕组电阻的换相转矩波动分析结果比较。给出了换相转矩波动率与绕组电磁时间常数和转速的关系。