极低速驱动用直流电机电刷短路系数计算

直流电机电刷短路整流片引起电枢电阻和磁链减小,这对运行于零或极低速的电机影响尤为严重。提出了一种比较简便的计算短路系数平均值的方法,将电机参数适当解耦,建立参数化程度较高的数学模型,便于把计算公式化。给出了最常见的1对和2对电刷情况下的数据,可供直流电机电磁计算时使用。     

分瓣电刷在试验机组直流电机中的应用

直流电机的容量越大,相对的电枢电流也就越大。设计上,大电流直流电机的绕组形式通常采用双蛙绕组,这种绕组结构形式相对复杂,影响换向的因素较多。以一台试验机组直流电机使用不同电阻率的电刷进行无火花换区测试,试验结果对比分析表明:使用高电阻率的分瓣电刷可以增大电刷横向电阻,从而减小流过换向元件的短路环流,消除刷下火花,改善电机换向。同时,电刷采用切向错位排列有助于降低换向元件的电抗电势,从而更好地改善电机的换向性能。     

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。     

电刷运行特性测试的新装置

带有换向器的交、直流电机及带有滑环的交流电机等都使用电刷,电机用电刷的运行特性关系到电机换向性能的好坏、使用寿命及安全运行。每一种牌号的电刷都有规定的运行特性参数,是电刷生产出厂产品质量合格的标准,也是指导用户正确地选用符合使用要求的电刷,以便保证电机使用时运行性能良好和安全可靠。电刷运行特性参数的测定需要有正确的试验方法和先进的测试装置才能取得精确的电刷运行特性参数。随着国民经济的不断发展,电刷的需要量不断增加,电刷质量和品种发展方面也有更高的要求,以满足不同换向、转速和负载等运行条件的需要,就需要相适应的测试装置。上海市电机技术研究所于一九八一年研制完成了两种电刷运行特性测试设备,     

产品介绍:自停式电刷

目前电机上所用的电刷都是电刷导线的一端直接插入电刷碳料内,另一端和刷帽相连,在电刷碳料外面靠近电刷导线端头处有一极限标志线,以提醒使用者注意,当电刷在使用时磨损到这极限标志线时就得更换电刷,以免继缕使用而使电刷导线直接与换向器接触造成短路而烧坏电机,电刷安装在电机里面,电刷的磨损情况外面看不见,要将电刷拆出后才能看到磨损情况,使用者难于及时地更换电刷。如果使用者稍有疏忽,就会产生电刷碳料磨损到极限标志线以后还继续使用而使电刷导线和换向器直接接触形成短路而造成烧坏电机事故。 自停式电刷克服了目前电机所用电刷的不足之处,电刷使用到一定时候会自动使电刷碳料不再和电机换向器接触而使电机自动停转,从而达到保护电机不致烧坏的目的。     

直流电机电刷火花较大的原因分析及处理

直流电机在运行时,电刷与换向器之间很容易产生火花,而火花对电机的运行会带来危害。本文以直流电机启动运行工况为例,介绍了电刷处火花较大的原因,阐述了相关处理方法,可为现场调试试验提供参考。     

低气压及真空条件下有刷直流电机电刷磨损的研究

针对低气压及真空条件下有刷直流电机电刷磨损严重的问题，分析了影响电刷磨损的主要因索，提出减小电刷磨损，延长电机使用寿命的改进措施。试验结果表明，采用本文提出的改进措施后，有刷直流电机在真空条件下使用寿命可延长近30倍。     

术语直流电机和无刷电机的辨析

直流电机的电枢绕组是由绕组元件、换向器和电刷组合的整体."直流无刷电动机",确切地说,应是直流无刷电动机系统,其中电机本体的电枢绕组仅由全体线圈所组成."无刷"的主要含义,意指对照直流电机的电枢绕组是取消电刷的;电机本体的转子常由永磁体励磁,所以转子上也没有滑环和电刷,但这并不是电机本体称作"无刷"的主要理由.     

磁换向电机

本文介绍一种通过磁场换向来取代原有的直流电机中电刷换向，从而获直流电机特性的新型电机。     

电机方面需要研究的一些科研课题

1.电机电磁场理论的研究大电机电磁场的分布规律及各种损耗的关系;确定附加损耗的方法;电机起动和事故状态下的电磁过程及参数的计算;直流电机主、换向极磁场的分布与计算;各种绕组对换向性能的影响;直流电机动态性能和参数计算;晶闸管供电电源对直流电机运行特性的影响;交流电机变极技术理论;电机在不对称负荷、异步及事故状态下运行时,对电机的影响和要求。     

一种新型微机直流操作回路接地检测和短路保护装置的研制

直流操作回路在运行过程中由于接地点的难以准确定位和缺乏有效的直流短路保护等原因，导致有时发生电力主设备损坏的重大事故。因此，对直流操作回路接地点的准确定位和短路保护装置的研制具有重大现实意义。作者首次交流系统三段式电流保护的概念及逻辑判据应用于直流操作回路，构成了三段式直流短路保护，同时提出了以霍尔电桥检测直流操作回路接地故障的新方法，并根据其原理研制了相应的装置。数值仿真和模拟试验表明本文方法能克服直流操作回路分布电容电流的影响，准确检测出直流操作回路接地故障，并能准确地快速地识别并切除直流操作回路的短路故障。     

混合型MMC非闭锁型直流短路故障穿越策略分析和比较

针对半桥/全桥子模块和半桥/单极性全桥子模块这2类混合型模块化多电平换流器(MMC)的非闭锁型直流短路故障穿越问题,首先提出了满足故障穿越要求的2类混合型MMC的最优子模块配比方案.其次基于恒定可控MMC总能量控制,提出了混合型MMC非闭锁型直流短路故障穿越控制策略,使混合型MMC在故障穿越期间具备无功补偿及子模块电容电压均衡的能力.最后从故障穿越效果及代价等方面,对这2类混合型MMC非闭锁型直流短路故障穿越策略开展了对比分析,为混合型MMC及非闭锁型直流短路故障穿越策略在柔性直流输电工程中的应用提供借鉴与参考.     

Electronic Commutator Direct Current (ECDC) machine

Conventional DC motors are highly efficient and their characteristics make them suitable for use.However, their major drawback is that they need a commutator and brushes which are subject to wear and require maintenance. Today new technology is attempting to replace these components and reduce permanently these maintenance costs. When the task of commutator and brushes are replaced by solid-state switches, free maintenance motors are invented and the new motor called brushless DC motors emerged.This paper describes another motor which uses an electronic commutator substituting the mechanical commutator and brushes in the DC machine. This electronic commutator is formed with a series of static converters mounted along a bridge structure connected between the two rings and the windings of the machine. The polarities of the machine are obtained using two brushes in contact with the two rings. The control of the converter transistors is achieved by phototransistors controlled by two light sources replacing the brushes, so the sliding electrical contact between brushes and commutator was removed.     

基于短路容量量化评估的大规模新能源直流送端电网运行方式优化方法

直流送端电网中需保证一定数量的常规机组提供短路容量以平抑电压波动,而开机容量过大将挤占新能源消纳空间,为电网运行方式优化带来了难题.对此,基于支路潮流法揭示了暂态过电压与直流母线短路容量的关系,推导出保证一定暂态过电压水平的最小母线短路容量的量化算法,提出了利用常规机组短路电流权重指数作为考虑短路容量约束的机组优化组合权重因子,给出了常规机组开机方式与各条直流短路容量需求之间的量化关联关系.基于该方法建立了考虑直流近区短路容量约束的机组组合优化模型,采用机组组合优化算法统筹考虑各种约束,优化机组开机方式,在保证安全稳定运行的基础上实现了新能源最大消纳.最后以西北某省级电网为例验证了所提方法的有效性及优越性.     

城市轨道交通1 800 V高速混合式直流断路器研制

为解决城市轨道交通直流牵引系统短路故障电流上升率高、短路峰值大、难以快速开断的问题,设计了1800 V/10 kA高速混合式直流断路器,并提出了其高速开断策略。高速混合式直流断路器整体方案选用零电压型混合式直流断路器拓扑结构,采用快速斥力机构提升断路器响应速度,重点对真空电弧电流转移特性、真空短间隙介质恢复特性与绝缘栅双极型晶体管(IGBT)短脉冲开断裕量等关键基础特性进行研究,得到上述关键特点的影响规律,基于此提出了混合式直流断路器高速开断策略和算法。研制了1800 V/10 kA高速混合式直流断路器,进行了初步实验验证,研究结果表明,高速开断策略可实现全分断时间小于2 ms,并通过理论推导得到IGBT短脉冲开断裕量可以达到5倍以上。     

一种结合直流断路器的直流故障限流器拓扑

直流系统短路电流的限制与开断技术是直流输电技术发展的瓶颈。针对这一技术问题,文中在分析已有直流限流器和直流断路器拓扑的基础上,提出一种适用于直流系统的改进型故障电流限制器的拓扑结构,该设备利用直流断路器使用的电流转移原理分断电路,可在系统发生短路故障时快速限制短路电流的上升率及短路电流水平,有效保障内部的电力电子器件避免过电压而造成的损坏。通过在MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型并进行故障限流的仿真,验证了限流器的功能和限流指标,仿真分析结果表明所提出的限流器具有良好的限流效果。     

环形直流微网短路故障分析及保护方法

以环形风电直流微网为研究对象,深入分析直流母线发生双极短路故障时电压源变流器(VSC)的故障特性,并据此提出以电流差动保护为主保护、欠电压保护为后备保护的环形直流微网故障定位与保护方案。该方案通过检测直流线路的输入、输出电流及其差动电流来定位和隔离故障线路,并配备欠电压后备保护以确保故障下直流微网系统的安全运行。基于MATLAB/Simulink对环形直流微网进行仿真研究以验证所提保护策略的可行性。仿真结果表明,在线路发生双极短路故障时,保护系统能够根据线路差动电流值做出快速响应,从而实现了直流微网系统短路故障的定位和隔离。     

直流系统的级差保护和接地监测

分析了直流短路、直流接地、寄生回路、断路器动作异常等故障现象对变电站站用直流系统的影响。分析了熔断器、直流断路器在站用直流系统保护中的不足,提出了采用定时限级差保护的解决方法。最后介绍了DP90系列智能型直流系统保护装置。     

柔性直流分区技术在多直流馈入的受端电网中的应用研究

多直流馈入的受端电网由于多直流落点受端系统的交直流相互作用复杂、直流馈入功率大,存在着交流故障引起多条直流同时发生换相失败的风险、区域间潮流交换困难、短路电流水平超标等问题.柔性直流输电以其快速灵活的调节功率、不增加系统短路容量等优越特性,在远距离大容量输电、异步联网等方面获得了广泛的应用.利用柔性直流输电的技术优势来...