基于变网络等效磁路法的双凸极电机电感参数变化规律的分析

双凸极电机是一种新型的电机,它的电感参数对分析它的基本理论和运行特性至关重要。本文对三相电励磁的双凸极电机建立变网络等效磁路模型。在考虑励磁磁场和电枢磁场相互作用以及磁路饱和的基础上,利用该方法可以计算在任意转子位置、任意电枢电流、任意励磁电流下任一绕组自感和绕组之间互感。该计算结果和电磁场有限元分析结果进行比较,验证了该方法的正确性。最后,得到了不同情况下该电机电感参数变化的一般规律。     

双凸极变速永磁电机的变结构等效磁路模型

建立了双凸极变速永磁电机的变结构等效磁路模型,推导了气隙比磁导计算公式,通过求解所建立的非线性等效磁路方程,以计算电机的静态特性,计算中计及铁磁材料的非线性以及永磁磁场与电枢反应磁场之间经影响。通过引入适当的修正系数,使计算结果与有限元结果吻合。以新提出的12／8极双凸极永磁电机为算例,对电机的永磁磁链,空载电势,电感等静态特性进行了全面的分析计算,并考虑了转子斜槽对静态特性的影响,所得结果与实测值一致,表明该文所提出了作方法可以快速、有效地分析计算双凸极永电的磁场及静态特性,适合于需要考虑不同结构参数对电机特性影响的应用场合,如优化设计等。     

一种分析双凸极电机非线性磁路的新方法

提出了双凸极电机非线性磁路的简化分析方法,即1/4回路磁通法。该方法可以在任意转子位置、任意励磁电流和电枢电流下求得各支路的磁通。与变网络等效磁路法相比,该方法形成非线性方程组维数少,节省计算时间。与有限元法计算结果和实验结果比较表明该算法具有较高的精度。     

基于等效电感方法的电磁式双凸极电机系统简化控制模型

针对电磁式双凸极电机（DSEM）的特点，提出了等效电流的概念，在此基础上提出一种基于等效电感的建模新方法。该方法用恒定的等效电感替代随角度变化的实际电感，替代前后双凸极电机的平均转矩保持不变，但其模型与直流电机模型完全一样，因此，可以象直流电机那样方便地进行仿真与控制系统的工程设计。为了验证等效电感建模法的有效性。文中在不同激励与工作状态下，将基于等效电感模型的电机输出特性与基于分段线性电感模型的电机输出特性进行了仿真比较，两种模型输出特性非常接近，表明等效电感模型具有比较高的精度；最后进行了系统实验，所得实验波形与仿真波形基本一致。等效电感建模法还可以推广应用到开关磁阻电机等场合。     

变极蓄能电机的磁路计算

在献「１的基础上，介绍了变极蓄能电机磁路的两种简化算法－算化双支磁路法和平均磁路法，同时讨论了有限元法计算变极蓄能电机磁路的特点，最后将本的方法与以前的方法进行顾总结，并与实测值进行了对比分析。     

磁通反向电机的变网络等效磁路模型

磁通反向电机(Flux-Reversal Machine,FRM)是一种新型双凸极永磁电机,当前对FRM的研究大都基于有限元分析法进行,但该方法在分析速度和使用的方便性上尚不令人满意.本文基于变网络等效磁路法分析FRM,建立了FRM的变网络等效磁路模型,推导了气隙磁导计算公式,并用节点磁位法得到FRM的非线性等效磁路方程,通过求解该方程,对电机的绕组磁链、空载感应电动势、电感等静态特性进行了分析计算.实验结果表明了所述理论和方法的正确性和有效性.     

基于等效磁路法的轴向永磁电机效率优化设计

针对双转子单定子模块化轴向永磁电机的磁场和性能计算,基于等效磁路法提出一种快速计算模型,探讨了定子内外径、永磁体轴向长度、气隙长度等参数对电机损耗和效率的影响。针对一台30k W定子模块化轴向永磁电机进行了效率优化设计,进一步利用所提出的等效磁路模型计算了电机气隙和定子齿的磁通密度波形、感应电动势等。该模型考虑了磁路饱和、电枢反应、漏磁通以及定转子相对运动的影响,将计算结果与有限元法进行对比,验证了模型的正确性与优化设计的有效性。     

双支磁路法计算变极凸极同步电机空载磁路

介绍了变极凸极同步电机在磁平衡条件下空载磁路计算的一种新方法—双支磁路法，并结合实例将新方法的计算结果与传统方法及实测值进行了对比。     

双支磁路法计算变极凸极同步电机空载磁路

介绍了变极凸极同步电机在磁平衡条件下空载磁路计算的一种新方法－双支磁路法，并结合实例将新方法的计算结果与传统方法及实测值进行了对比。     

钕铁硼永磁电机磁路的分析

为提高电机的性能价格比和性能体积比,提出负载工作点的选取区域。文中对电枢反应的去磁影响、磁钢工作点的合理选取及单位体积磁通与磁钢厚度的关系等进行了分析,所提出的磁路分析方法,对于分析电机性能、合理选择电机参数和磁路结构,提供了理论依据。     

开关磁阻电机等效磁网络模型的降阶处理方案

在开关磁阻电机稳态运行过程中,本文首先分析电机的运行工况,寻找绕组通电的规律性,然后通过引入“工况磁网络”的概念,使数学模型中系数矩阵的元素可以随着相绕组在各区间通电状态的轮换而轮换,从而对微分方程中的矩阵进行统一定义,实现了开关磁阻电机等效磁网络的降阶处理。本文提出的问题是磁阻电机动态分析理论中一个很关键的问题。     

高密度永磁同步电机的变参数等效磁网络分析

针对双"I"型转子结构的内置式高密度永磁同步电机(PMSM),基于MATLAB/Simulink平台提出了一种变参数等效磁网络法,充分考虑转子漏磁,且通过变参数环节,自动调节各部分磁导率,计算铁心饱和,提高了变参数等效磁网路法的计算准确性。利用该磁网络,分析了转子尺寸参数对电机空载电磁性能以及气隙磁密波形的影响,为高密度PMSM初步设计提供了一种有效快速的分析手段。     

外转子双凸极永磁电机电枢磁场对绕组电感特性的影响

根据电动汽车对驱动电机性能要求,结合双凸极电机的特点,提出一种外转子结构的双凸极永磁电动机。分别对电机空载、负载以及电枢磁场单独作用3种情况下进行了有限元分析,得出在1个永磁磁链周期内不同转子位置角和不同电枢电流作用下的磁场分布图以及静态参数特性曲线。从场的角度分析和说明了电枢磁场对绕组电感特性的影响,电机的静态参数也为该电机进一步的仿真分析提供了依据。     

小型三相异步电动机等效电路参数的测定方法

提出了一种小型三相异步电动机等效电路参数的计算方法。该方法根据三相异步电动机的空载试验、堵转试验、直流制动试验推导了可以分别求取三相异步电动机各等效电路参数的一整套公式,经对多台样机的实际测定与计算,证明其精度较传统的计算方法有明显的提高。     

基于多端口网络PEEC法的功率模块寄生电感快速提取方法研究

数值优化为功率半导体模块实现低感与均流设计提供了灵活有效的新途径,但同时也对模块整体与分布电感的评估效率提出了更高要求。为了适应寻优计算需求,基于部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)理论,提出一种基于多端口网络模型的功率模块布局电感快速提取方法。该方法通过构建与芯片导通状态无关的多端口网络模型,从而将模块整体和分布电感的提取问题由多次大规模PEEC求解转化为单次预处理分解加端口网络求解。此外,为减少微元数量,针对模块线路的平面注入结构,对键合线、金属层直行区和注入区使用分区域离散策略。算例分析和实验验证表明,所提方法计算误差小于5%,满足工程应用需求,计算时间相比ANSYSQ3D软件减少85%以上,适合用于功率模块的快速寻优设计。     

基于回路平衡方程和励磁电感的特高压变压器保护

谐波制动原理的变压器差动保护受谐波影响大,动作时间过长,难以满足特高压变压器保护的需求,针对此问题,提出了基于T型等效电路的特高压变压器保护方案。建立变压器T型等效电路模型,该模型不受变压器运行状态的影响,其参数能够唯一确定,并提出基于变压器等值回路平衡方程判据和等效励磁电感判据的保护方案。使用Matlab仿真工具,依据中国第一条特高压输电线路的系统参数搭建了特高压输电模型,分别仿真了特高压变压器空载投入、区外故障、区内故障和正常运行的各种工况,验证了所提出的保护方案在特高压输电系统中运用的可行性。该保护方案不受励磁涌流的影响、动作速度快、灵敏度高。     

用瞬态法做电机堵转试验的新探讨

如何用电机启动瞬间的电流、功率曲线来替代堵转试验。     

利用变压器试验等值电路计算其励磁电感及入口电容

介绍了利用变压器试验等值电路计算其励磁电感及入口电容的方法。通过实例计算说明了该计算方法当中存在的问题及适用的范围。     

An Estimation Method to Determine Equivalent Circuit Parameters for Harmonic Analysis

This paper proposes a new estimation method to determine arbitrary circuit parameters for the harmonic analysis of a distribution network. Harmonic analysis is important in maintaining electric power quality. An interesting phenomenon, a temporary cut‐down of the harmonic voltage level at dawn, even if demand is slightly increasing at this time, is often observed in actual power systems. This paper proposes to utilize observations of this phenomenon to estimate circuit parameters. In addition, it is claimed that a detailed equivalent circuit is preferable to a conventional simplified equivalent circuit for explaining the phenomenon. This paper also discusses the usefulness of the Harmonic Characteristics Curve, which is proposed in this paper as a new concept, at the secondary winding of the distribution transformer, and the correlation of PQ, the monitored values of the active and reactive power at the secondary winding of distribution transformer. This correlation should determine the equivalent fundamental frequency admittance of the shunt capacitors installed for distribution lines. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 187(1): 16–23, 2014; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22451