永磁电机气隙磁密大小对电机性能的影响

永磁电机气隙磁密的设计不合理将导致启动冲击大、启动峰值电流大及启动转矩大,对变压器与负载设备造成一定的损伤,在矿用环境下甚至造成爆炸事故,严重影响工厂安全性,采用有限元分析计算获取气隙磁密大小对电机性能的影响,为永磁电机的安全设计提供指导。     

不同气隙长度对电机启动性能的影响分析

在电机设计过程中,只有选定了气隙长度,才能确定转子尺寸,因此电机气隙长度的选取十分重要,可以通过对电机性能的分析与计算来合理选取气隙长度。对于异步启动永磁同步电机,首先应考虑电机采用均匀气隙结构的情况,利用有限元法对异步启动永磁同步电机进行启动分析,得到不同气隙长度对电机启动性能的影响;再通过对启动转矩/转速、启动电流的分析对比,选择较为合适的均匀气隙长度。     

永磁同步电机无位置传感器带速启动研究

针对无位置传感器永磁同步电机在带速状态下无法可靠启动的问题,通过向逆变器施加两个短时零电压矢量的方式,使电机定子三相绕组短路,根据短路电流相量在αβ坐标系下的角度变化,辨识出电机转向和转速,通过对短路电流在dq坐标系下暂态过程的解析分析,估算出电机转子位置,给出了暂态过程中短路电流幅值大小与初始转速和短路时间之间的关系,提出了具体的带速启动实现方案。在TI公司的TMS320F28027作为主控芯片的驱动系统以及带风机负载的550 W永磁同步电机组成的实验平台上对带速启动方案进行了评价,进行永磁同步电机在不同转速和短路时间情况下的带速启动实验。研究结果表明:设计的带速启动方案能够准确的根据短路电流判断出电机启动瞬间的转向、转速和转子位置,从而保证了永磁同步电机在带速状态下的可靠启动。     

五相永磁同步电机一相断路容错策略推导及仿真验证

针对多相电机的开路故障时的容错运行控制策略及其验证问题,对五相永磁电机一相定子绕组开路的容错策略、五相电机Matlab仿真建模及容错策略的仿真验证进行了研究。根据定子绕组磁动势不变的原则,利用基本的三角函数变换,详细推导了五相永磁电机一相开路时的电流容错策略,利用旋转坐标系下的五相永磁电机数学模型,在Matlab中建立了电流源激励的五相永磁电机模型,对一相开路时的电流容错策略进行了仿真验证。研究结果表明,五相永磁电机开路故障时电流容错控制策略的推导方法和结论正确,在Matlab中建立电流源激励的五相永磁电机模型,是验证五相电机电流容错策略的简单、有效的方法。     

基于LabVIEW的新型三维永磁电机检测系统

针对新型三维永磁电机低速大力矩、变频调速等特性以及检测系统智能化、自动化等要求,以PC机为主控单元,采用了NI公司的PCI-6221数据采集卡和闭环霍尔电流、电压传感器,以LabVIEW为软件开发平台,设计和实现了新型三维永磁电机检测系统;并提出了基于虚拟仪器的小波分析策略,实现了对电压、电流、拉力的实时精确检测和故障分析。试验结果表明,该系统能对新型三维永磁电机进行准确的实时检测。     

10kV循环水泵配电方案设计及保护定值解析

主要介绍了先尼科化工(上海)有限公司循环水系统改造项目涉及10 kV高压电机控制柜的配电方案设计、电流保护定值计算、设备安装及调试的全过程。该项目安装了两台10 kV循环水泵,功率都为355 kW,在设备开机及交接调试过程中遇到了一些技术方面的问题,通过认真解析并调整电流保护整定值,解决了高压电机启动失败故障。     

永磁耦合器在露天煤矿破碎站上的应用

永磁耦合器传动是应用现代磁学的基本理论,利用永磁材料所产生的磁力作用来实现力或转矩无接触传递的一种新技术。相比于其他传动方式,永磁耦合器的性能优势非常明显,它具有启动平稳、缓冲冲击载荷的特性,特别是在大功率破碎机重载启动、过载保护等实际运行工况下,更能够体现和发挥出无与伦比的性能,可以保护设备,延长电机的使用寿命,有力推进企业安全管理和设备无障碍运行。现对其在露天煤矿破碎站上的应用情况加以分析。     

一种永磁直线同步电机的有限元仿真与分析

在传统永磁直线同步电机的基础上,设计了新型永磁直线同步电机的结构,并根据电磁场的基本理论,利用Ansofi有限元分析软件进行建模,分析了电机静态时磁场和磁通密度的分布以及电机启动和稳定运行时的动态特性。研究结果为以后进一步研究此类直线电机提供了一条有效的解决问题的途径。     

基于功率因数的节能控制器的设计

以8X196单片机为控制核心,采用模糊控制策略设计系统控制算法,实时检测电机功率因数、定子电压及电流,通过调节电机的端电压,达到提高电机功率因数,节约电能的目的.采用电压双斜坡启动方式,实现了电机的软启动,有效减小电机启动电流.系统软件对电机过载和短路、缺相、欠压、三相不平衡等进行监测,实现自动保护.     

城市重载电动汽车适配功率电机可行性研究

为满足城市重载电动汽车独特的行驶特点以及其驱动电机的要求,提出了一种新型永磁电机结构--适配功率电机（PAM）。PAM 电机不仅继承了永磁直流电机高启动扭矩、结构简单可靠、易控制的特点,同时也可以满足城市重载电动汽车行驶速度低、启动刹车频繁、载重量大的行驶特点。以一台6/8kW的PAM样机为例,分析其外特性曲线与城市重载电动汽车驱动电机的匹配情况,从整个转速区间全面分析PAM电机的运行特点。最终通过分析研究与实验验证,PAM电机作为城市重载电动汽车的驱动电机具有一定优势。     

基于MSP430的电动机智能保护器设计

系统地分析了电动机的故障特征,提出基于检测故障电流正序、负序和零序电流分量的故障保护判据,同时根据电动机的发热特性,建立了基于电流模拟的电机热模型,推导了该模型的计算方法.采用超低功耗 MSP430单片机实现电动机保护的检测,实现了电动机多功能故障保护以及参数的数字化整定.     

基于参数辨识的内置式永磁同步电机最大转矩电流比电流预测控制

为了实现对内置式永磁同步电机的高效准确控制,解决电机运行过程中参数变化对控制性能的影响,提出了一种基于在线参数辨识的内置式永磁同步电机最大转矩电流比电流预测控制方法。根据内置式永磁同步电机的转矩特性对最大转矩电流比的d-q电流最优关系进行化简以便于工程计算;并针对电机参数变化对最大转矩电流比工作点偏移的影响进行了分析。同时,对MTPA算法影响较大的关键参数q轴定子电感,转子永磁体磁链进行基于参考模型的自适应辨识,以确保实时的最优d,q轴电流分配。在得到准确辨识的参数和最优电流指令的基础上进行电流的鲁棒预测控制,使实际电流更快地跟踪指令,提高系统的动态性能。实验结果表明q轴定子电感,转子永磁体磁链在线辨识的误差分别小于3%,3.5%,收敛时间小于20 ms;电机能有效跟踪最大转矩电流比工作点,电流响应时间小于30 ms,能够满足内置式永磁同步电机系统稳定可靠、高效快速等运行要求。     

矿用隔爆高压真空配电装置与高压软启动整定配合研究

针对煤矿井下瓦斯抽放泵由于用电负荷大而导致的高压真空配电装置频繁越级跳闸现象,根据高压配电装置电流保护原理,通过安装变频高压软启动器相互整定配合对电机在使用过程中进行有效的保护,提高了瓦斯抽放效率与质量,保障了矿井的正常生产秩序。     

一种低压大电流永磁直流电机结构优化设计

在不方便采用高压电源供电,而又要求有较高输出场合的电机,常常工作于低压大电流的状态下。该状态下的电机面临着损耗大,散热难等问题,因此常使用永磁直流电机作为驱动电机。针对应用于车载电动牵引工具中的低压大电流永磁直流电机,给出其总体结构优化设计方案;并使用Ansoft软件对电机进行仿真优化,得到样机的精确设计参数;对样机和现有电机进行了对比试验,着重对比了电流—效率和转矩—效率之间的差异,样机额定效率提高了6%。     

限矩型液力偶合器的节能效果

限矩型液力偶合器主要用于带式输送机、刮板输送机、球磨机、砂磨机、破碎机等大惯量载荷设备上。采用限矩型液力偶合器传动,可提高电机的启动能力,降低启动电流持续时间和减小启动电流的平均值;可使电机空载启动,满载时平稳启动,隔振缓冲。多电机驱动时,可实现顺序启动,减小启动电流对电网冲击,并可均衡负荷。     

永磁同步耦合传动在皮带输送系统的应用研究

皮带输送机系统为大惯性系统,其在启动过程中产生大的电流及振动将影响着设备的工作性能和使用寿命。首先介绍了目前皮带机输送系统常见驱动与连接方式的优缺点;其次分析了永磁同步耦合器的基本结构和工作原理;最后研究了永磁同步耦合器的安装误差对转矩传递特性和振动特性的影响,进一步验证永磁同步耦合传动在皮带输送机系统中应用的可行性和优越性。     

高压供电系统漏电保护装置在矿井下的应用

本文在研究矿井高压电网漏电故障规律及谐波特性的基础上,设计了选择性漏电保护方案:采用零序电压基波作为漏电保护启动信号,同时用硬件电路提取零序电压和零序电流5次谐波进行比相,当零序电压超过硬件电路整定值时,启动软件再与零序电压软件整定值比较,当检测值大于软件整定值时转去对比相结果检测,以确定是否为故障支路。     

基于DRNN动态整定PMSM的SVPWM控制

为解决传统的永磁同步电机控制系统中存在的低速转矩脉动大以及由此引起的高频噪声、动态响应慢等问题,提出了一种基于对角神经网络动态自整定的永磁同步电机矢量控制系统的实施方案.给出了基于对角递归神经网络的PID动态自整定控制器的结构,以及PID参数动态自整定的学习控制算法,并将这种综合控制策略引入永磁同步电机空间电压矢量PWM控制中.仿真结果表明,系统低速性能好,转矩脉动小,谐波含量少,当电机参数改变或者受到外部扰动时,系统具有良好的动态特性.     

永磁同步电机无传感器单电流环启动及闭环切换研究

针对永磁同步电机无位置传感器的低速启动问题,对转速开环、电流闭环的单电流环启动法,即给定旋转电流矢量带动电机转子旋转启动进行了研究。采用单电流环启动的方法,开展了由单电流环模式切换到转速闭环模式运行的切换过程分析,提出了在启动及切换过程中增加d轴电流控制环节,即增大"转矩-功角自平衡"区域来优化启动与改进的切换方法,利用DSP构成的全数字交流控制系统对提出的方法在切换时电流冲击与功角差进行了测试。研究结果表明,所提出的启动与改进切换方法是可行的,能够使电机由零速平稳启动,在切换时电流与功角差变化大大减小,可以平滑地完成单电流环启动至转速闭环控制模式的切换,最终平顺地加速到额定运行状态。     

异步电动机软启动器设计

异步电动机启动电流大,频繁启动易造成电机损坏,采用单片机控制的软启动器可实现电机的限流、限压。该异步电动机软启动器以单片机MSP430F149为核心,通过软件设计实现电机的启动和保护,具有电路结构简单、稳定性好的特点,尤其是具有极强的抗干扰能力,适合应用于工业环境下,应用前景广阔。