不对称运行永磁直线同步电动机稳态性能计算

从相方程式直接导出不对称运行永磁直线同步电动机的稳态模型 ,提出“二端口线电压等效电路”的方法分析不对称稳态运行该电机的性能。较好地考虑了铁心开断、边端效应、补偿绕组、三相绕组电流不对称等影响。计算结果与实验值吻合。它适用于供电电源、励磁电势对称的永磁直线同步电动机稳态运行性能的准确计算。也可进一步应用于其它类型同步电机的稳态计算     

新型液态金属磁流体发电机的等效电路模型

为建立准确的新型液态金属磁流体发电机等效电路,分析端部效应对发电机性能的影响,从该类发电机的基本稳态电磁关系出发,在发电通道内部三维数值分析的基础上,建立考虑端部效应的等效电路模型,并给出该等效电路模型中各参数的计算公式.利用该等效电路模型,对实验样机的稳态输出特性进行计算,并和不考虑端部效应的等效电路模型的计算结果、...     

反应式减速直线同步电机稳态运行特性的仿真

基于有限元法，考虑纵向边端效应的影响，计算出反应式减速直线同步电机线性电感参数，由电压平衡方程式得到分析该类电机的线性数学模型。高于该模型计算不同电磁瞬态求得该类电机的矩角特性和稳态工作特性。计算结果与实验结果吻合，证明了方法的正确性。     

高压直流电缆稳态载流量解析计算方法

高压直流电缆稳态载流量的准确计算对于其传输能力的充分利用具有重要意义。首先,提出了高压直流电缆稳态载流量解析计算方法,该方法同时考虑了线芯导体最高长期允许温度和绝缘层最大允许温差。其次,利用该方法对?160 kV交联聚乙烯直流电缆稳态载流量进行了计算,并用有限元法进行了验证。最后,研究了敷设环境温度、线芯导体最高长期允许温度和绝缘层最大允许温差对直流电缆稳态载流量的影响规律,发现考虑线芯导体最高长期允许温度和考虑绝缘层最大允许温差的直流电缆稳态载流量随敷设环境温度的变化曲线可能存在交点,当敷设环境温度高于交点温度时,线芯导体最高长期允许温度决定了稳态载流量;当敷设环境温度低于交点温度时,绝缘层最大允许温差决定了稳态载流量。     

锅炉蓄热过程对机组煤耗的影响分析

目前普遍采用稳态性能计算模型计算机组的煤耗，而没有考虑机组在较大幅度变负荷、启停等非稳态过程中，锅炉的蓄热量对于机组煤耗的影响。文中针对这一问题，对考虑锅炉蓄热的机组非稳态工况下的煤耗计算方法和蓄热对煤耗计算结果的影响进行了研究。建立了结合电厂实际的、用于机组非稳态工况煤耗计算的锅炉系统离散化动态模型，汽水、烟气和金属蓄热量的计算模型和考虑锅炉蓄热的煤耗量计算模型，进行了实例计算与分析，并与稳态模型的计算结果进行了比较。结果表明，锅炉蓄热对结果的影响较大，机组非稳态工况下煤耗量的计算应考虑锅炉中蓄热的影响。     

估算异步电动机效率完整的时域模型简介

以前曾用频域分析法计算异步电动机在非正弦电压波形电源供电时的稳态性能。该方法有其局限性。为了克服频率分析法的缺点,介绍一种计算异步电动机损耗的时域分析法。该方法考虑了互感、漏感的饱和及涡流效应。如果电机是在磁通变化很大情况下运行,例如定子电压或频率变化时,饱和效应使电机各参数的变化可忽略。涡流效应则可通过与深槽转子等效的简单双笼模型来表示。该方法可以利用堵转试验与空载试验得到的集总参数分离出双笼的诸参数,其结果在模拟模型中得到了应用。表征饱和及涡流效应的诸参数见下图。通过对模拟试验结果与空载起动时定子     

高压直流输电主回路稳态参数计算

主回路稳态参数计算是高压直流输电工程设计的重要组成部分.本文描述了高压直流输电主回路稳态参数计算需要考虑的因素,包括运行方式和限制条件,以及需要提供的原始数据.具体描述了在考虑这些因素和提供的原始数据下,如何进行主回路稳态参数计算,并制定了详细的计算流程.最后列举了一个高压直流输电主回路稳态参数计算的工程实例,并验证了该算法的有效性.     

三相五芯柱变压器内部故障仿真模型研究

传统的电力变压器内部故障模型都是基于绕组的分析方法,忽略漏磁通、变压器铁芯涡流效应,且考虑铁芯非线性较少。为能进一步准确地描述变压器内部故障的暂态过程,并深入了解变压器内部故障机理,基于结构为三相五芯柱变压器模型,采用磁路分析方法建立了计及涡流效应、漏磁通及铁芯非线性等因素的三相五芯柱变压器内部故障仿真模型。模型从三相五芯柱变压器磁路出发,建立了磁链方程、电压方程,并根据铁芯和铁轭的磁通和电流关系及磁路关系列出磁导计算方程;给出了仿真模型的参数确定方法,其中参数确定与变压器的结构紧密相关。为了验证仿真模型的有效性,用该模型仿真了故障后较长时间进入稳态的情况,其结果与稳态的电路方法电流有效值计算结果相一致。仿真结果的暂态趋势与试验结果基本一致,从而验证了该模型的有效性。     

旋转电机绕组磁链的三维有限元分析

针对非正弦电压供电的旋转电机稳态或动态性能仿真,提出了一种基于三维有限元分析和网格重构的绕组磁链和端部漏电感的计算方法,根据所提出的方法,计算了一种三相12/8极开关磁阻电机的绕组端部磁链,并给出了端部漏电感随转子位置和邻近绕组电流变化的曲线族。该计算方法也可用于旋转电机或其它电磁装置的三维磁链计算。具体算例说明了考虑端部漏磁场效应的条件和必要性。     

步进电动机驱动系统稳态电流仿真及分析

本文叙述了一种利用步进电动机旋转电压来预测步进电动机驱动系统稳态电流的实用技术,这一方法既考虑了磁性饱和度、双开槽效应,又考虑了驱动电路的非线性,固而能可靠地预测在设计阶段所能达到的电机稳态电流。该方法实用性强,对研究在高速时电动机的性能及改善稳态性能有特别的价值,并对步进电动机的内部有关参数间的关系有进一步的理解。实验证明,对于110BF步进电动机驱动系统稳态电流的仿真与实测结果一致性很好。     

An induction machine model including interbar currents for studying performances during transients and steady state

This paper presents a mathematical model of a three-phase induction motor taking into consideration the interbar contacts. Several models have been available in the references. However, they consider the rotor of the induction motor as being constituted either a three-phase or a squirrel cage even if it operates under stator and/or rotor faults condition. Nonetheless, the contact between a bar and the iron core for the machine has to be considered, especially when a rotor fault occurs. It is obvious that rotor currents are under the influence of rotor constitution materials. So, the paper aim’s concerns a transient model of the induction motors which can consider the rotor broken bars defect. Despite its increasing complexity, it could be able to provide with useful indications for diagnostic purposes. This model is advocated for the simulation of motors behavior under rotor defect which takes into account the interbar currents. The proposed technique is based on the mesh model analysis of the squirrel cage. As low power induction motors are prevalent in industrial plants, we pay a special attention on them. Notwithstanding, additional currents are due to the contact between the non-insulated bar constituting the squirrel cage to the rotor iron core. The monitoring of induction motors is predominantly made through the stator current analysis of the motor when it operates at nominal condition. Moreover, this one is observed in steady state operating system, knowing that the motor is generally fed by a sinusoidal supply. Consequently, simulation results showed in this paper prove the effectiveness of the proposed approach, and the impact of interbar resistance both on the model and the line current spectrum for the diagnostic. An experimental test proves the effectiveness of this model.     

笼型感应电动机转子断条和开裂的故障诊断和在线监测

分析了笼型感应电动机转子故障时导条断条和端环断裂的物理模型 ,给出了电动机的定转子绕组的参数计算表达式 ,建立了数学模型 ,从而导出转子故障时的电流和频谱分析。本文分析了电动机在故障时 ,在dqn任意速坐标系中 ,电动机定子电流的轨迹 ,为电动机的故障诊断和在线监测提出了一种新的方法 ,较以往的电流监测方法更有利于克服边频带的影响。     

基于自适应内模控制的异步电机电流调节

提 出了异步电机矢量控制中定子电流的自适应内模控制（ＩＭＣ）及调节器的设计方法。首先,根据ＩＭＣ原理设计异步电机电流调节器,用矩阵奇异值分析了ＩＭＣ电流调节器的鲁棒性,然后用最小二乘法对模型参数进行辨识。最后将其应用于异步电机转子磁场定向的矢量控制中。通过对电流调节器传递矩阵函数的仿真及用ＤＳＰ实现的异步电机矢量控制运行实验,验证了自适应ＩＭＣ电流调节器的良好性能。     

Induction Motors Broken Rotor Bars Diagnosis Through the Discrete Wavelet Transform of the Instantaneous Reactive Power Signal under Time-varying Load Conditions

Abstract—In this article, a method based on the application of the discrete wavelet transform to the instantaneous reactive power signal, for diagnosing the occurrence of broken rotor bars in induction motors operating under time-varying load conditions, is presented. This method is based on the decomposition of the instantaneous reactive power signal, from which wavelet approximation and detail coefficients are extracted. The energy evaluation of known bandwidths permits to de?ne a fault severity factor. This method has been tested through the simulation of an induction motor using a mathematical model based on the winding-function approach. These simulation results are complemented by experimental tests conducted on an induction motor with several faulty rotors that can be interchanged and both simulation and experimental results have shown the effectiveness of the proposed method for broken rotor bars diagnosis in induction motors even under time-varying load conditions.     

笼型异步电动机转子断条故障新特征

根据笼型异步电动机转子断条故障的基本规律与正弦信号希尔伯特变换的物理意义,将希尔伯特变换、频谱分析/校正与自适应滤波技术相结合,以获取定子电流滤波信号的希尔伯特模量,指出其在复平面所占面积可反映转子断条故障存在与否,且其数值伴随故障程度的加剧而增大.仿真与实验数据分析验证了这一规律.进而提炼出笼型异步电动机转子断条故障新特征--定子电流滤波信号希尔伯特模量回转半径.仿真与实验数据表明,该特征对于转子断条故障灵敏,并对电机负载状况呈现一定的鲁棒性,将其应用于笼型异步电动机转子断条故障检测可行.     

基于神经网络的现代感应电机自适应L2鲁棒控制

提出一种用于现代感应电机调速的自适应L2鲁棒控制方法。采用反步法(backstepping)推导出2个自适应L2鲁棒控制器，这2个控制器1个控制转速和磁链外环，1个控制定子电流内环。考虑了由感应电机定转子电阻、转动惯量和负载转矩的不确定性造成的扰动，采用RBF(radial basis function)神经网络来补偿这些扰动。提出的控制器可以和1个转子磁链观测器联用。应用转子磁链定向模型固有的解耦性质和HJI(Hamilton-Jaccobi-Issacs)不等式，从全局上证明了控制系统的鲁棒性。仿真结果表明，提出的控制方法对感应电机的不确定性有很强的鲁棒性，且具有很高的动态性能。     

感应电机定子温度监测的一种新方法

定子绕组温度监测是电机安全运行的重要保障。文中比较了两种温度监测方法，提出了一种新的定子电阻估计方法，从而可以直接得到电机定子绕组的温度。感应电机稳态运行时，具有转子磁铁与电流矢量正交的特性。而由于定子电阻估计误差的存在，使得电压型磁铁观测器得到的磁铁与电流并不正交，由此可推导出实际的定子电阻。由于定子电阻直接反映其绕组温度，适用于各种运行工况，因此文中提出的定子温度监测方法可以作为电机过热保护的一种辅助措施。     

基于电磁转矩复解析小波变换的感应电机转子故障检测

提出一种运用电磁转矩信号对感应电机转子断条故障进行检测的新方法.当感应电机转子发生断条故障时,转子绕组的不对称将会使电磁转矩中引入2s同步速的脉动转矩(s为转差率).对电机起动电磁转矩信号进行复值小波变换,根据分析小波在特定中心频率条件时信号瞬时频率与其对应小波脊线的关系,提取出故障特征转矩频率变化规律,实现转子故障的可靠检测.同时,对应尺度上小波系数的模值还能够反映该故障特征转矩在电机起动过程中的幅值变化规律,将其作为故障严重程度指标则可以进一步判断转子断条根数.实验结果证明了该方法的有效性.     

基于出厂数据的电动机仿真模型参数计算方法

提出基于感应电动机的出厂数据(如额定功率、额定功率因数、最大转矩倍数和转子转速等)估算适用于电力系统机电暂态仿真的电动机单笼模型参数的方法。该算法充分考虑了电动机的转矩–滑差物理机制特性,其收敛特性好、鲁棒性强。通过计算15台实际电动机的单笼模型参数,分析它们的电磁转矩–滑差特性,并与其出厂数据值进行对比,结果表明,根据算法计算的模型参数用于模拟电动机的机电暂态特性具有较高的精度,证明了算法的有效性。最后通过动模实验与数值仿真对比,进一步验证了所提算法的有效性和适用性。     

感应电机并联运行矢量控制系统仿真研究

针对两台并联电机参数和负载不平衡的情况,在单台电机矢量控制数学模型的基础上,建立了两台并联感应电机在d-q坐标系下的数学模型,给出了基于平均转子磁通进行定向的矢量控制策略,利用定子电流的q轴分量控制两台电机的平均转矩,d轴分量兼顾控制平均转子磁通和偏差转矩。仿真结果表明,系统具有较好的动态、稳态性能。