同心式转子结构无刷双馈电机的性能分析

无刷双馈电机设计时转子谐波含量较大,影响着电机性能。采用绕线式转子结构并利用齿谐波原理,设计的新型同心式转子结构的无刷双馈电机,能够很好地解决此问题。阐述齿谐波原理,并以一台绕线式无刷双馈电机为例,具体分析同心式转子绕组的磁动势。利用有限元仿真软件建模仿真。对无刷双馈电机发电运行时,电机磁密分布、气隙磁密谐波和不同转速下功率绕组电压波形在仿真和样机实验时的结果进行分析,验证同心式转子绕组能调制磁场和降低气隙谐波,使无刷双馈电机具有良好的性能指标。     

多跨距无刷双馈电机转子绕组设计及特性分析

针对无刷双馈电机谐波大,效率低的问题,基于齿谐波原理和不等匝绕组理论,提出一种基于混合式转子结构的多跨距复合式的无刷双馈发电机转子设计方案,这一具有磁阻效应的混合式转子绕组结构能有效的提高转子导体利用率,提高无刷双馈电机功率绕组的输出功率,并能显著降低与无刷双馈电机两种主要基波极对数相近的谐波含量,对于降低无刷双馈电机...     

基于无刷双馈发电机的船舶独立发电系统励磁控制和性能分析

无刷双馈感应发电机是一种新型的电机,被广泛应用于一些变速恒频的发电系统。介绍了一种基于绕线转子无刷双馈发电机的船舶轴带独立发电系统的控制方法。这种控制方法能够在不需要电机参数的情况下实现对无刷双馈发电机的输出电压和频率的控制,同时能够消除原动机转速变化和负载变化带来的影响。在处理无刷双馈发电机独立发电系统的控制问题时,面临的主要困难是这种电机内部复杂的结构。为了克服这些问题,对独立运行的无刷双馈发电机的数学模型、功率流动和运行性能进行了完整的推导和分析。无刷双馈发电机独立发电系统的实验验证是在一台2/6极250机座号的绕线转子无刷双馈发电机上进行的。     

磁阻型无刷双馈电机的损耗及温升分析

无刷双馈电机作为近年来发展起来的一种新型交流调速电机,已经得到广泛研究,由于电机具备无电刷、结构简单、运行可靠、功率因数可控、变频器的容量较小等优点。无刷双馈磁阻作为一种新型的交流电机,在变速恒频风力发电系统和交流传动节能系统具有广泛的应用前景。针对一种径向叠片磁阻转子的新型无刷双馈电机,运用软件建立其仿真模型,对其损耗进行研究,并分析温度分布,证实了此种磁阻型无刷双馈电机具有良好的工作性能。     

无刷双馈电机电动状态下的能量分析

无刷双馈电机作为一种新颖电机,无论是电机结构还是运行特性都有其特殊性。从电机稳态模型出发,分析了无刷双馈电机作为调还电动机在各种不同转速范围内定、转子间的能量传递关系,为无刷双馈电机的绕组容量设计以及变频器容量的选择方面提供依据。     

磁障转子无刷双馈电机的异步双馈调速特性研究

基于无刷双馈电机的磁场调制机理,阐述无刷双馈电机异步双馈运行的工作原理。根据场路耦合法,通过调节控制绕组外接电阻值,对磁障转子无刷双馈电机的异步双馈运行进行仿真与实验研究。仿真和实验结果表明,磁障转子无刷双馈电机的转速在异步双馈运行下仍满足对无刷双馈电机的性能要求。     

新型混合式转子无刷双馈电机

具有磁阻效应的绕线式转子无刷双馈电机是一种新型电机,它利用了磁阻式转子的磁通导向作用和绕线式转子接线灵活的特点,具有转子耦合能力强、磁动势高次谐波含量低、电机输出功率密度高等优点。文中介绍这一新型混合式转子结构,并对基于该结构的无刷双馈电机在转子侧无绕组时电机的磁阻效应,以及在转子侧无磁阻效应时新绕组结构电机的电磁性能进行了分析。对定子侧结构相同、控制绕组侧施加相同激励情况下,采用新型混合式转子、双正弦绕线式转子的两种转子结构的无刷双馈电机进行了研究,对比了电机的气隙磁场、电机系统输出功率和电机效率。通过实验与仿真结果对采用新型混合式设计电机的动态性能进行了研究,验证了样机仿真结果的正确性,同时试验结果也表明新型混合式无刷发电机性能的优越性。     

磁障转子无刷双馈电机运行特性及实验研究

针对普通凸极磁阻转子无刷双馈电机的转子耦合能力差、效率低的问题,提出一种结构简单、性能良好的磁障转子结构,设计了额定功率为5kW、6/2极的转子带磁障的无刷双馈磁阻电机,运用有限元法分析了转子带磁障无刷双馈磁阻电机的电动和发电运行特性,在此基础上,对转子带磁障的无刷双馈电机进行了变速恒频发电的开环实验。理论分析和实验研究结果表明:适当在转子铁心中加入磁障,可以有效改善转子带磁障的无刷双馈磁阻电机的性能,同时又保留普通凸极磁阻转子结构简单和成本低廉的优点,为今后设计大功率磁障转子无刷双馈磁阻电机提供有价值的参考依据。     

差调制无刷双馈电机转子绕组设计及性能分析

针对传统无刷双馈电机转子耦合能力差、谐波含量高,导致电机功率密度偏低的问题,提出一种磁场"差调制"条件下运行的无刷双馈发电机转子绕组的通用设计方法.介绍了磁场"差调制"和"和调制"两种无刷双馈电机的工作原理,给出了磁场"差调制"无刷双馈电机转子绕组的设计实例,与6联等匝转子绕组的性能进行了对比,并以1/5对极无刷双馈发...     

绕线转子无刷双馈发电机的计算机辅助设计系统

本文为了准确且快速分析计算无刷双馈发电机的稳态性能,基于传统三相电机的电磁设计程序和无刷双馈电机的等效电路,开发了采用C语言软件的绕线式无刷双馈电机计算机辅助设计系统。此系统可以计算在不同转速和控制电压下的电机性能。通过对实验数据和计算结果进行对比,证明了此设计系统计算结果的准确性,为绕线转子无刷双馈电机的计算机设计提供了高效便利方法。     

笼型无刷双馈电机转子导条优化设计

针对笼型无刷双馈电机转子设计方法不完善的问题,从分析笼型无刷双馈电机的内部磁场入手,推导了无刷双馈电机在稳态运行时转子电流的解析表达式,利用迭代法在考虑转子电阻的情况下选择最合适的转子导条截面积,为笼型无刷双馈电机的转子设计提供了理论依据。通过有限元仿真,验证了理论推导的正确性。研究结果不仅有助于在设计时快速计算笼型无刷双馈电机转子电流,也有助于优化转子结构设计。     

绕线转子无刷双馈电机的链型等效电路模型

为了建立准确的无刷双馈电机等效电路和分析谐波对电机性能的影响,从该类电机的基本电磁关系出发,在其基波等效电路的基础上,提出谐波等效电路,建立考虑谐波影响后的链型等效电路模型,并给出该等效电路模型中参数的计算公式和状态方程。以一台实际的绕线转子无刷双馈电机为例,利用链型等效电路模型,对样机的机械特性进行计算,并和基波等效电路模型的计算结果、实验结果进行对比分析。样机的计算结果和实验结果对比表明,本文给出的等效电路模型和计算方法是正确的。     

磁阻和笼型转子无刷双馈电机的统一等效电路和转矩公式

无刷双馈电机是一种适用于变频调速系统使用的新型电机、其结构型式和工作原理与传统交流电机相比具有较大差异。文中采用传统的电机分析方法,分别建立了具有不同转子结构型式无刷双馈电机的数学模型,导出了其等效电路和电磁转矩相同的表达式,并对等效电路中的电感参数进行了实验验证。     

无刷双馈磁阻电机的等效电路与稳态特性分析

无刷双馈电机的定子具有极数和供电频率皆不相同的功率绕组和控制绕组,难以采用传统感应电机的等效电路进行稳态特性分析。根据两套定子绕组的电磁耦合关系特点,提出一种基于频率归算而无需进行极数归算的无刷双馈磁阻电机的等效电路。该等效电路与传统感应电机等效电路具有相似的形式,可用于无刷双馈电机稳态特性分析。文中介绍了采用该等效电路对一台5kW轴向叠片磁阻转子无刷双馈电机的稳态特性分析。仿真结果与实验结果相吻合,从而证明了所提出的磁阻转子无刷双馈等效电路的正确性和实用性。     

不同转子结构无刷双馈电机转子磁耦合作用的对比分析

介绍了无刷双馈电机的结构特点,描述了多种转子结构型式,研究了不同结构转子的磁耦合和二维瞬态有限元磁场分析软件（ＡＮＳＹＳ）对不同转子结构无刷双馈电机的气隙磁场以及各绕组间的自感和互感磁链进行了对比研究     

无刷同步电机转子绕组接地检测新原理的研究

同步电机采用无刷励磁是同步电机结构上的重大改革,取消了滑环和炭刷,但使转子接地故障检测变得较困难。目前无刷同步电机转子绕组接地检测主要采用传统的方式,没有考虑到无刷同步电机的特殊结构。针对这一情况,提出了一种无刷同步电机转子绕组接地检测的新原理,详细地分析了它的接地检测原理。提出了消除接地检测死区的条件和接地检测的灵敏度不受励磁电压影响的方法。另外,还考虑了电网突然发生短路故障对接地监测的影响,仿真结果证明,在突然短路的过渡过程中,接地监测不会发生误动作,说明了该无刷同步电机接地监测具有较高的可靠性。该接地检测新原理为无刷同步电机接地检测的工程应用提供了一定的理论参考依据。     

Design and performance analysis of a 700‐kW wound‐rotor BDFIG for ship shaft generator application

In this paper, a 700‐kW brushless doubly fed induction generator (BDFIG) is designed for stand‐alone ship shaft generator application. Based on the principle of tooth harmonics and sinusoidal winding structure, a multi‐pitch unequal‐turn‐coil wound rotor is adopted to reduce harmonic contents and couple the two stator windings effectively. The performance analyses of a prototype BDFIG with two/four pole pairs are presented. The magnetic fields, air‐gap flux densities, and current densities with full load at different shaft speeds of the prototype machine are investigated. Simulation analysis and experimental tests verify that the output capability and the efficiency of the prototype machine could meet the design requirements of a 700‐kW generator and that the wound rotor structure is suitable for high‐power brushless doubly fed machines. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

无刷同步电机转子绕组接地检测新原理的研究

同步电机采用无刷励磁是同步电机结构上的重大改革,取消了滑环和炭刷,但使转子接地故障检测变得较困难.目前无刷同步电机转子绕组接地检测主要采用传统的方式,没有考虑到无刷同步电机的特殊结构.针对这一情况,提出了一种无刷同步电机转子绕组接地检测的新原理,详细地分析了它的接地检测原理.提出了消除接地检测死区的条件和接地检测的灵敏度不受励磁电压影响的方法.另外,还考虑了电网突然发生短路故障对接地监测的影响,仿真结果证明,在突然短路的过渡过程中,接地监测不会发生误动作,说明了该无刷同步电机接地监测具有较高的可靠性.该接地检测新原理为无刷同步电机接地检测的工程应用提供了一定的理论参考依据.     

无刷双馈电机的效率分析

无刷双馈电机是一种新型的感应电机,可以降低调速系统的容量,对电网的谐波污染小,因而具有很好的发展前景.从无刷双馈电机的原理出发,分析了定子和转子的损耗,进一步对定子绕组极数的选择、定子绕组的设计形式、转子绕组极数的选择以及转子绕组的设计等方面进行了详尽的说明和分析,总结出提高该类电机效率的方法和途径.     

深槽式笼型转子无刷双馈电机的仿真分析

针对笼型转子无刷双馈电机转子磁场调制能力差、电机效率低特点,利用Ansofi软件对一种新型深槽式笼型转子无刷双馈电机进行建模仿真,得出电机磁力线分布图,气隙磁通密度波形,再利用MATLAB软件计算出气隙磁通谐波含量,与具有较好磁场调制能力的凸极加导条转子无刷双馈电机的仿真结果进行分析对比,得出深槽式笼型转子结构简单可靠...