双初级耦合直线感应电动机研究

为提高可靠性和冗余性,可以将直线感应电动机的初级按照上下方向布置m台并联运行,且m台初级共用1个次级。这样即使一台初级发生故障,仍可以通过另外m?1台初级过载完成预先设定的任务。对双初级耦合直线感应电动机(m=2)的模型及性能进行了研究,分析了双初级的耦合关系及其对电机等效电路和参数的影响,在此基础上对不同工况下的端口电压、电磁推力等性能进行分析计算。计算和实测结果表明,双初级直线电机同时通入同相电流时,推力大于2台初级单独工作时的推力之和,而端口电压低于单独初级工作时的电压,效率和推力密度与单初级电机相比有所提高。     

双初级耦合直线感应电动机集总参数模型

在动子进行高速大推力运动场合,直线感应电动机可以设计为N(N≥2)台电机初级绕组上下并联布置共用一个次级的结构形式.本文针对N=2的情形,分析了双初级耦合直线感应电动机上下初级绕组边缘气隙磁场耦合和次级涡流路径耦合关系,在此基础上针对双初级耦合直线感应电动机中双初级上下定子单独通电、双初级同时通入同向电流、双初级同时通入反向电流等不同工况,建立了统一的集总参数模型,并进行了耦合参数的辨识.模型计算和小型试验样机实验结果吻合较好,证明了理论分析的正确性.     

磁浮列车用直线感应电动机参数计算方法研究

中低速磁浮列车采用直线感应电动机作为牵引动力,感应电动机的参数计算对列车控制有重要意义.提出了一种通过空载和堵转实验估计直线感应电动机参数的方法,该方法考虑了初、次级漏感不相等的因素.利用该方法得到的电机参数进行计算,其速度曲线与实测曲线较传统方法更吻合.     

长初级直线感应电动机时延补偿控制策略

长初级双边直线感应电动机采用电流内环与位置外环相结合的双闭环控制策略时,内外反馈环引入的时间延迟恶化了控制系统的性能.针对电流内环具有确定性时延,采用了传递函数有理化的分析方法,同时针对位置外环网络传输时延的不确定性,设计了基于网络状态估计的PID参数增益调度方法对时延进行补偿.利用Matlab/SIMULINK建立了...     

高速短初级直线感应电动机等效电路模型及时变参数辨识

由于受到动态纵向边端效应和铁心饱和的影响,直线感应电机传统等效电路模型电磁参数时变.针对此,本文提出了多因素耦合影响下高速短初级直线感应电机等效电路模型及其时变参数辨识方法.首先,分析不同工况下电机推力变化规律;其次,分析电机电磁参数与运行工况之间的规律,提出激磁电感和次级电阻修正系数,构建直线感应电机改进等效电路模型,并通过响应面分析法计算两个修正系数;最后,开展样机静态堵驻实验和动态实验.计算和实测结果表明:推力计算值与实测值误差不超过4.1％,端口基波正序阻抗的实部、虚部计算值与实测值误差不超过4.7％,验证了时变参数辨识的准确性.     

分段长初级双边直线感应电动机建模分析

分段长初级双边直线感应电动机(LP-DSLIM)系统由若干段单元电机串联或并联组成,为准确描述次级运动过程中单元电机的推力等状态变化和过分段时的暂态过程,该文提出了一种新型单元电机数学模型及分段LP-DSLIM系统模型.首先,对分段LP-DSLIM系统的特点进行分析,通过引入虚拟次级板将每段单元电机耦合的次级延长至与初...     

分段初级直线感应电动机的建模与仿真

为了提高长初级直线感应电动机的效率以节约电能,在实际应用中需要将其初级分段。以分段长初级直线感应电动机为研究对象,采用有限元方法,建立了单段初级高阶非线性数学模型,同时给出了电感和感应电势关于次级位置的参数方程。最后,以ANSOFT电路编辑器模块和Maxwell有限元模块相结合,完成电源主电路和驱动控制电路的设计以及整个系统动态特性的仿真。仿真结果表明,所搭建模型较好的反映了系统的动态过程以及分段供电的可行性。     

三维直线感应电动机牵引力计算方法

二维有限元计算方法不能考虑电机横向有限宽度的影响,而三维有限元计算方法耗时巨大。在二维多层理论的基础上,对电机横向初级电流进行周期延拓,采用傅里叶谐波法,建立了直线感应电动机三维电磁场模型。通过计算三维电磁场量来得到电机牵引力,计算结果与实验测试结果进行了比较。     

考虑后退行波的长初级双边直线感应电机电磁性能计算

根据一维电磁场理论建立以次级板为运动参考坐标系的长初级双边直线感应电机(DLIM)解析模型。首先推导气隙磁通密度在实数域的表达式,分析端部效应引起的前进和后退行波磁场的时空分布特点及其对基波气隙磁场的影响;然后推导考虑前进和后退行波磁场的电机推力密度和稳态推力表达式,分析推力密度在次级板纵向的分布特点、各电磁推力分量随速度的分布特征以及端部效应对总电磁推力的影响;最后建立电机的有限元模型,对电机的气隙磁场分布和不同频率下推力特性进行计算,并与解析计算的结果对比,证实解析计算方法的准确性,为长初级DLIM的初始设计和后续优化提供理论依据和方法。     

直线感应电动机起动性能的有限元计算

以一台容量5 550VA的直线感应电动机为例,在考虑纵向端部效应的情况下将整个直线感应电动机模型作为求解域,采用有限元法对其磁场进行了数值计算.把次级导电板切向磁场计算结果采用付立叶谐波分析的方法分解为空间基波和一系列谐波,通过对磁场的分析可以计算出直线感应电动机的起动性能.最后将理论计算结果与实验结果进行了比较,验证了计算方法的准确性.     

直线感应电动机实用计算公式及计算实例

一、实用计算公式1.计算电磁容量设 d——转子板的厚度 a——铁心叠厚λ==2 τ——移行磁场波长 P——极对数则通过气隙之总功率为:     

面向导弹电磁弹射的双边感应直线电动机研究

针对导弹电磁弹射装置的驱动核心——长初级双边感应直线电动机,通过分析直线电动机的等值电路,推导弹射推力与设计参数的关系,结合导弹弹射的技术要求,给出直线电动机的设计参数。最后建立直线电动机的有限元模型,通过仿真分析得到直线电动机的工作特性并验证了模型的可行性,为双边感应直线电动机在导弹发射领域的应用研究提供了理论依据。     

实心转子笼型感应电动机电磁计算

本文以实心转子感应电动机电磁计算分析为基础,对具有实心转子表面开槽加笼型铜条结构特点的实心转子感应电动机进行了电磁计算与分析,建立了相应等效电路模型,同时对相关参数进行了计算与推导.     

高速长初级直线感应电动机纵向边端效应研究

长初级双边型直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DSLIM)的运行方式和边界条件与短初级DSLIM不同,因而纵向边端效应对电机性能的影响存在较大差异。依据电磁场理论对长初级DSLIM的动态纵向边端效应进行分析,导出了电机的等效电路模型及其修正系数,结果表明该类型电机在高速运行时纵向边端效应并不明显,通过选择合适的次级极数和工作转差率,长初级DSLIM的纵向边端效应将远小于短初级DSLIM。利用MAXWELL 3D软件构建了电机的三维有限元分析模型,得到了电机的气隙磁场分布和电磁推力曲线。设计实验用原型样机进行了实验,验证了等效电路模型的有效性和实用性     

初级铁心有限长的直线感应电动机的等值电路

本文用电磁场分析和电路理论相结合,得出了初级铁心有限长的直线感应电动机的两种等值电路(T型等值电路和串联等值电路)。前者的优点是:其型式与普通旋转感应电动机的等值电路完全相似,而将直线感应电动机端部效应对其性能的影响,归结为对等值电路参数的四个修正系数。这样,概念清楚,便于对比。而后者相对比较简单。这两种等值电路都考虑了初级绕组端极半用槽的影响。根据它们所得的计算结果与试验结果很吻合。推力和电流的最大误差分别小于7％和8.5％。     

双边型长初级直线感应电机电磁推力特性研究

针对电磁弹射及空间实验系统用双边型长初级直线感应电机(doublesidedlongprimarylinearinductionmotor,DSLPLIM)的电磁推力特性,首先根据电磁场理论,通过对初级行波电流层和次级电流的微分运算,推导出计及端部效应的直线感应电机气隙磁密的解析表达式,同时,依据洛伦兹力公式,推导出直线感应电机平均电磁推力的解析计算表达式;其次,为削弱端部效应引起的推力波动,采用发卡式全填充绕组以改善直线感应电机气隙磁密分布的正弦性(减小推力波动),同时为提升电机的电磁推力,改进现有次级板开槽结构,实现涡流路径的优化;最后,针对发卡式绕组和次级板开槽2种改进,利用推导的解析计算公式和3D有限元仿真软件,分别计算双边型直线感应电机的气隙磁密分布和电磁推力特性曲线。对比分析表明:发卡式全填充绕组的使用不仅能削弱直线感应电机的推力波动,还能有效提升电磁推力的大小,提高直线感应电机的运行性能;改进次级开槽结构可有效提升电机的电磁推力,增大推力密度。     

永磁直线同步电动机等效电路参数计算

电机的等效电路是分析和计算电机的电气性能及稳态运行特性的重要工具，但传统概念的等效电路不能用于凸极同步电动机，迄今还没有很好的方法解决这一问题。该文采用一均匀线性区代替实际的磁极区的方法，利用永磁直线同步电坳机线性统一分析模型和各区磁密表达式，推导出了永磁直流凸极同步电运输动机各等儿电路参数。用这种方法建立的等效电路、向量图和隐极机有着完全相同的形式。这种新的分析方法不但避开了传统的交、直轴的概念，给分析和计算永磁直线凸极同步电动机各种性能带来了极大方便，而且凸极电动机和隐极电动机的分析和计算方法完全统一。     

圆筒形直线感应电动机性能的计算与分析

以一台起动推力为275 N的三相圆筒形直线感应电动机为例,以整个电机作为求解域,采用有限元法对电机内部电磁分布进行仿真,并且对它的起动过程进行分析。通过实验反复验证,有限元法在分析圆筒形直线感应电动机时是非常准确的。利用所得的方法,对采用不同气隙大小和次级铜层厚度的圆筒形直线感应电动机的起动性能进行计算分析,分别得出气隙大小和铜层厚度与起动推力之间的变化规律。所得到的计算方法和规律对电机的设计与制造有一定的帮助。     

圆筒型直线感应电动机温度场的有限元计算

用伽辽金有限元法计算了往复运动的圆筒型直线感应电动机的动态温度场。在计算中,考虑了材料的电阻率及导热系数在动态过程中的变化。计算结果与试验结果吻合较好。