多电机传动在连轧管机组精整线上的应用

介绍了多电机传动首次在连轧管机组精整区的应用。主要介绍了多传系统的配置、逆变器和公共整流／回馈单元的选择、多传系统的基础自动化系统的硬件配置,并与单传系统作了比较。结果表明,多电机传动系统在节能方面具有一定的优势。     

电流源逆变器储能电感计算

电流源逆变器运行时,因整流电源脉动与逆变器的换流,引起中间环节电流的脉动。前者与可控硅控制角有关,与负载无关。后者与换流过程及电机工况有密切联系。增大储能电感能有效地抑制电流脉动量。文中还讨论了电流源逆变器供电的电机控制规律,恒磁通、恒力矩工况具有理想的工作特性。     

兆瓦级永磁直驱风力发电机组变流技术

当前主流的风力发电系统采用"双馈电机 双PWM变流器"的变流技术,但存在效率低、控制复杂的问题。采用六相低速永磁同步发电机代替双馈发电机,变流器采用"不控整流 升压斩波 SPWM逆变"变流技术。六相不可控的二极管整流器对低速永磁发电机发出的交流电进行12脉波整流,这种不可控的整流方式增加了系统可靠性,简化了控制系统;采用升压斩波电路进行升压,以降低系统对电机输出电压的限制,拓宽风机的工作范围,同时将2个升压斩波电路并联,以降低单个电抗器和IGBT器件通过的电流;逆变器采用2个三相桥式PWM逆变器并联方式,在最佳风能捕获(MPPT)算法和逆变器数学模型的基础上,采用直接电流控制对逆变器进行输出控制。用PSIM软件进行了建模和仿真,仿真结果证实设计的正确性。     

基于网络图论的逆变器供电感应电动机调速系统通用仿真算法

本文提出了一种基于网络图论的逆变器供电感应电动机调速系统通用仿真算法。感应电动机采用定子量保留在ＡＢＣ系统，转子量折算到αβ０系统的混合模型，既消除了电机电感矩阵中的时变量，又可与逆变器与电路直接结合，采用网络图论分析方法，把包括逆变器和电机在内的整个调速系统主电路作为一个拓扑图来处理，得到的仿真模型能对逆变器和电机两部分电路同时求解，该模型对任何电路结构形式，任意开关模式的逆变器供电感应电动机调     

电压源型SPWM逆变器——异步电机系统发电工作原理的研究

分析了电压源型SPWM逆变器一异步系统发电的基本工作原理以及当异步电机从电动进入列发电运行时逆变器从无源逆变状态转换到将电机的发出的能量转送到直流侧这种类似于整流的工作状态的根本原因。最后通过Matlab软件进行仿真验证了理论的正确性。     

电压源型SPWM逆变器-异步电机系统发电工作原理的研究

分析了电压源型SPWM逆变器-异步系统发电的基本工作原理以及当异步电机从电动进入到发电运行时逆变器从无源逆变状态转换到将电机的发出的能量转送到直流侧这种类似于整流的工作状态的根本原因.最后通过Matlab软件进行仿真验证了理论的正确性.     

PWM逆变器-感应电机系统中的过电压抑止滤波器研究

在PWM逆变器供电的感应电机调速系统中，当逆变器与电机之间的电缆超过一定长度后，在电机端可能出现2倍于逆变器直流母线电压的过电压。本文从时域和频域分析了过电压的内在特点，给出了过电压振荡频率与系统参数的函数关系式，根据过电压的形成机理及其特点，以R－C滤波器为例，给出了详细的滤波器参数选取方法。仿真和实验结果证明了按照本文所提供的方法设计的滤波器能够很好地抑止电机过电压。     

PWM逆变器供电异步电机端部过电压的分析和仿真

PWM逆变器供电时电机的端电压出现幅值增高和振荡现象，对电机的匝间绝缘造成很大的威胁，本文提出了一种可以判断PWM逆变器供电异步电机端部过电压波形的实用仿真方法，该方法根据PWM逆变器供电电机系统的特征建立系统的仿真模型，将电机用实测的等效的阻抗频率特性来替代，将三相电缆等效成一个二端口网络，通过傅立叶分析计算电机端部的暂态过电压。与实测波形的对比，证明这种方法的仿真结果可以与实际情况良好地吻合。     

应用整流性负载模型的单相逆变器特性分析

提出一种利用死区特性实现的整流性负载模型,并基于提出的模型对逆变器负载特性及其系统进行了分析。根据非线性理论,把整流性负载条件下逆变器工作分解成两种状态,从而简化了分析。文中研究了整流性负载条件下逆变器输出电压畸变机理,并利用相平面法分析了系统的稳定性。根据以上分析,提出了整流性负载条件下逆变器的设计原理,并根据提出的理论进行了仿真和实验论证,实现了较好的控制效果。     

基于DSP新型PWM三相逆变器的研究

为了获得较好的逆变输出电压、较高的功率因数和较小的系统电流畸变率，已经使用了诸如可控整流、较大的滤波直流电容、复杂的控制器等手段。本文提出了一种新型三相不可控整流三相逆变器及其谐波消除PWM技术。并基于DSP对该逆变器进行了设计和分析，结合样机实验分析验证了新型逆变器的优越性。     

基于探测线圈永磁电机转子位置估计

针对无位置传感器中存在的受电机结构和参数影响大的问题,本文提出通过探测线圈感应电压来获取永磁电机气隙磁场转子位置的方法,有不受电机结构参数影响的优点,通用性好,在永磁电机无位置传感器控制领域应用前景良好。通过在永磁电机内部的定子齿槽上布置两套正交的探测线圈以感应气隙磁场中的基波电压,研究布置方案和探测线圈电压幅值与相位之间的关系,提出探测线圈优化布置方案,并采用基于锁相环的位置解调方法。采用一台表贴式六相永磁电机进行仿真,结果表明所提探测线圈布置方案可提升感应电势基波的信噪比,较好的抑制三次谐波,位置估计稳态误差为1.44°,具有较好的跟踪性能。     

异步电机气隙磁场谐波成份的验证

异步电机气隙磁场谐波方面的论述甚多，在定量验证方面很不够。本文用富立叶分析系统研究鼠笼式异步电机气隙磁场谐波，研究结果表明：（１）对半闭口槽转子，计算空载磁场齿谐波时仍然要计及槽磁导波的影响；（２）在额定负载情况下，在磁场频谱的最大齿谐波附近，出现一束较强的齿谐波束，证实了鼠笼条中负载电流引起较大的齿顶漏磁场，磁场中最大的齿谐波束引起的径向力波，是负载电磁噪声的激振源，也是负载电磁噪声比空载高的原     

梯形波相电流驱动下六相感应电机转矩研究

针对多相电机控制模式复杂性的特点,本文提出一种新颖的控制方式:六相感应电机梯形波相电流控制.该梯形波相电流由励磁电流和转矩电流组成,在该梯形波相电流驱动下六相定子绕组可以分为励磁绕组和转矩绕组,模拟直流电机实现励磁磁场和转矩的直接控制而不需要复杂的派克变换.本文主要通过理论分析计算、有限元分析和实验测量数据来研究梯形波相电流驱动下六相感应电机输出转矩性能,并对磁势解耦时的参数k进行了理论分析和计算.输出转矩的理论分析、有限元分析和实验结果是一致的,表明了分析模型的正确性以及该控制策略可以从真正意义上模拟直流电机的转矩输出性能.     

基于等效剩磁法的永磁电动机转子偏心磁场解析计算

转子偏心对永磁电动机的性能有较大的影响.本文基于等效剩磁的方法,利用永磁电动机中标量磁位所满足的微分方程和场量所满足的边界条件提出了静态偏心气隙永磁电动机磁场的解析计算方法.采用该方法计算了一台转子静态偏心的永磁无刷直流电动机在不同偏心率时不同半径处的气隙磁场分布,与有限元计算结果进行了对比,结果表明该方法具有较高的准确性,并得出了相应的结论.     

直线感应电动机起动性能的有限元计算

以一台容量5 550VA的直线感应电动机为例,在考虑纵向端部效应的情况下将整个直线感应电动机模型作为求解域,采用有限元法对其磁场进行了数值计算.把次级导电板切向磁场计算结果采用付立叶谐波分析的方法分解为空间基波和一系列谐波,通过对磁场的分析可以计算出直线感应电动机的起动性能.最后将理论计算结果与实验结果进行了比较,验证了计算方法的准确性.     

潜水电机电磁噪声分析和对比

针对传统的潜水感应电机和一种具有更高效率的新型潜水永磁辅助同步磁阻电机（PMASRM）,利用多物理场耦合有限元仿真,分析和对比其电磁噪声。在电磁场有限元软件中对电机的气隙磁密和径向电磁力波结果进行二维傅里叶分解,分析了气隙磁场和径向力波的时空特性。PMASRM转子磁导作用产生的气隙磁密谐波空间阶次更高,造成的径向电磁力波阶次更高,可以降低电磁噪声水平。声学仿真结果验证了上述结论。     

ANALYSIS OF THE INTERFERENCE SYNCHRONOUS MACHINE

ABSTRACT

Interference synchronous machines operate at different speeds of the fundamental air gap field and of the rotor, because the fundamental permeance wave is produced by interference of open stator and rotor slots the numbers of which being slightly different. In the literature different names are used for this remarkable electrical machine (“Synchronous inductor motor”, “Vernier reluctance motor”). Interference synchronous machines are used as homopolar frequency generators with an axial field coil, as continuous running reluctance motors and as single- or double, - stack step motors with an axial permanent magnet.

In this paper the field of the interference synchronous machine is analysed by field wave theory. Speed,phase angle and length of the largest field waves reveal how synchronous and cogging torques are produced. Voltage and torque equations are derived by axis theory from the simplest model that is possible with five rotor teeth. The theory is applied on a fifty rotor teeth double-stack step motor. The inductances are determined by a difference method field calculation. The torque of the motor is then calculated and compared with measured values.     

基于实测定子电流的表贴式永磁同步电机转矩波动系数计算方法

利用实测定子电流计算转矩波动系数有助于监测永磁同步电机在实际工况下的转矩波动程度以及根据其变化进行故障预测。针对采用d-q轴数学模型、矢量控制的表贴式永磁同步电机,考虑永磁同步电机定子电流基波、谐波与转子磁场基波、谐波的相互作用对转矩波动的影响,推导出转矩解析计算模型。实测定子电流以及转子磁场进行傅里叶分析,确定主要谐波阶次以及转矩波动的主要阶次。依据对实验实例的分析,提出了利用实测定子电流计算永磁同步电机转矩及其波动系数的方法。结果表明能够用于实时监测永磁同步电机在实际工况下输出转矩波动系数。     

一种大转矩外转子永磁轮毂电机驱动特性分析

提出一种大转矩外转子永磁轮毂电机,可用于纯电动机场摆渡车、机场大巴车、公交大巴车等。合理设计电机外转子的永磁磁极倾斜角,使电机相反电动势为只含有3次谐波的梯形波,线反电动势为正弦波,同时不降低电机的输出转矩。分析比较了采用不同矫顽力的磁钢对相反电动势的影响,兼顾转矩输出能力和电机调速范围后,选择了拥有合理矫顽力的永久磁钢。同时,搭建了基于Simplorer-Maxwell软件的场路联合仿真平台,比较、分析了基于正弦波磁场定向控制策略和基于方波控制策略的电机驱动特性。虽然两种方法都能实现转矩控制,但磁场定向控制策略的转矩波动更小。     

基于场路耦合的永磁电机高频径向电磁力波分析

振动和噪声的大小是衡量家用变频空调压缩机品质的指标之一。针对家用变频空调压缩机出现的高频噪声问题,以一台6极9槽家用空调压缩机用永磁同步电机及其控制系统为研究对象,基于场路耦合法,对常规空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术及其控制策略所引入的谐波电流成分与高频声振响应特性进行研究。首先通过解析法分析了永磁电机高频噪声源的产生机理。其次从原理上阐述了电流谐波对径向电磁力波的阶次特征与频率特性的影响。然后建立了永磁电机的场路耦合模型,详细分析了不同负载工况下高频径向电磁力波频率与开关频率的关系。最后采用声振特性试验进行了验证,结果表明：场路耦合模型可以考虑电机本体、控制策略以及开关频率等非线性因素引起的高频电流谐波影响,并得出了高频径向电磁力波频率与载波频率的关系式,为永磁电机的高频噪声预测以及减振降噪提供了参考。