发电机偏心故障的机电多重特征分析

详细分析了发电机发生气隙偏心故障时定子绕组并联支路的环流特征。首先推导了发电机正常运行时定子绕组并联支路间电压差的表达式,然后通过分析气隙静偏心和动偏心时各参数的变化得到了定子绕组并联支路的环流特性,从而得到了偏心故障的机电多重特征。实测的SDF-9型故障模拟发电机数据与理论分析结果基本吻合,揭示了气隙偏心的机械故障与发电机电气特征之间的关系,指出发电机的电流特征也可作为诊断发电机机械故障的依据。     

电磁齿轮转矩特性的分析与仿真

分析了气隙变化、加载电流大小、爪极和主从动轮夹角等对电磁齿轮转矩的影响。ANSYS仿真结果表明,转矩随工作气隙厚度的增加而几何级数减小;随齿轮内部径向气隙减小而线性增加和随爪极间周向气隙增大而增大;随加载电流的增加而增加,但当达到爪极的磁饱和后不再增加;随爪极对数的增加,最大转矩迅速减小;随长径比的增加而减小;在爪极前半部分,转矩随着爪极厚度的增加而增加,而在后半部分,随爪极厚度的增加而减小;随主、从动轮之间夹角的增大而增大,且呈现近似正弦的规律。     

发电机转子倾斜偏心对绕组相电流的影响

分析了发电机转子倾斜偏心故障前后的定子绕组相电流,推导出正常情况和转子倾斜偏心故障下的气隙磁通密度,得到定子绕组相电流的解析表达式。利用有限元仿真软件建立发电机故障前后的三维模型,对相电流进行了求解计算。在模拟发电机上进行了实测,三者所得结果基本吻合。结果表明：相电流在正常和转子倾斜偏心情况下仅具有50、150 Hz等奇次倍频成分;随着转子倾斜偏心程度增加,无论是单端转子倾斜偏心故障还是双端转子倾斜偏心故障,相电流的50、150 Hz倍频成分幅值都将增大;在倾斜偏心程度相同情况下,相对于双端转子倾斜偏心故障,单端转子倾斜偏心故障显著增加了相电流的50、150 Hz倍频成分幅值。     

三轴环板式永磁齿轮气隙磁场及转矩计算

利用标量磁位法获得了三轴环板式永磁齿轮（Triple-shaft Ring-plate Magnet Gear,TRMG）的气隙磁场数理模型,根据磁场叠加原理建立了内、外永磁圈间气隙磁场及其相应的电磁转矩模型;由于所有计算均基于TRMG的平面磁场建立,因此,所建模型与二维有限元结果间具有较高的准确度（误差≤5%）;其计算速度远快于三维有限元法,且与二维及三维有限元分析具有较好的吻合度与趋势性,验证了所建模型的准确性,可适用于三轴以上的多轴环板式永磁齿轮的磁场分析与结构动力学计算。     

异步电动机气隙偏心的综合故障诊断

异步电动机气隙偏心故障的诊断是一个重要课题。本文提出了一种基于不平衡磁拉力频谱分析的气隙偏心故障诊断方法,通过诊断不平衡磁拉力频谱图中的2f1分量来诊断静态偏心故障,通过(1-s)f1、(1+s)f1的分量来诊断动态偏心故障。有限元仿真的结果验证了上述结论。     

调制式永磁齿轮气隙磁场及转矩分析计算

针对有限元法(Finite element method,FEM)计算调制式永磁齿轮的气隙磁场及转矩时,计算机资源占用率过高且结构参数优化周期较长等缺点,采用"场"、"路"结合的分析方法,建立适于计算机建模的气隙磁场及转矩的数学解析模型。根据恒定磁场中的标量磁位理论,通过求解不同边界条件下的微分方程,获得调制式永磁齿轮中高速永磁圈在无调磁环状况下的气隙磁场数理模型;将引入调磁环后所产生的调制效应表示为等效磁路中的气隙磁导,进而获得调制函数,并以此建立高速永磁圈在有调磁环状况下的气隙磁场数理模型;再将低速永磁圈中的永磁体等效为电流模型,并根据电流在磁场中所受的洛仑兹力进行转矩建模。经算例计算表明,所建模型与FEM计算精度相当,但速度更快,且适于计算机程序化,易于实现调制式永磁齿轮的结构参数分析与优化。     

大位移角振动台的气隙磁场动静态特性分析

针对电机驱动式角振动台气隙磁场不均匀和输出大位移时波形失真大的问题,提出了一种径向磁通磁路结构的大位移角振动台,对其气隙磁场动静态特性进行优化分析。基于等效磁化强度法,在极坐标系下建立气隙磁感应强度的解析表达式,通过有限元法验证该方法的有效性,进一步分析了永磁体厚度、永磁体扇形角及气隙厚度对静态气隙磁场的影响规律;通过瞬态有限元法仿真分析了0.01、0.1和1 Hz 3个频率点上外磁环固定不动而永磁体和内磁芯转动的气隙磁场动态特性,定量分析了相对运动对气隙磁感应强度的影响规律;将优化后的磁路参数用于大位移角振动台样机中,测试结果表明,气隙平均磁感应强度及其分布规律和理论计算结果相吻合;研究方法对角振动台径向磁通磁路的理论分析与优化设计具有重要意义。     

某种永磁同步发电机直接转矩控制系统设计

依据二维弹道修正原理,提出修正舵机中永磁同步发电机直接转矩控制方法,针对d-q坐标系下的永磁同步电机模型,研究了永磁同步电机直接转矩控制方案。结果表明,修正舵机中发电机直接转矩控制系统输出转矩能够达到高速旋转弹的修正效果。     

汽车发电机电磁噪声改善实例

电磁噪声是汽车发电机普遍存在而又很难控制的问题。本文通过对一款12V／80A汽车发电机电磁噪声问题的整改实例,分析了电磁噪声的来源分类,并将业界广泛认同的理论成果循序渐进的应用于电机噪声的实际改善过程中,总结出了从电机设计生产的角度解决汽车发电机电磁噪声问题的一般方法。     

相同转矩电流下的交流电机电磁转矩比较研究

对三相异步电机在不同磁场定向下及六相异步电机在梯形波相电流驱动下的电磁转矩进行了比较分析.比较了两种异步电机在突加相同转矩电流情况下的电磁转矩响应曲线.仿真和实验结果验证了六相异步电机比三相异步电机电磁转矩脉动频率高,幅值小,稳定性强以及相同转矩电流下产生电磁转矩高的特点.     

电磁搅拌参数对电磁扭矩的影响

研究了某圆坯连铸机结晶器、末端电磁搅拌的电磁扭矩与电流、频率的关系。结果表明:结晶器、末端电磁搅拌的电磁扭矩随着电流强度和频率的增加而增大,而电磁扭矩增幅受不同参数影响有差别。研究结果对合理制定及优化电磁搅拌工艺参数提供了理论依据。     

An Intelligent Harmonic Synthesis Technique for Air-Gap Eccentricity Fault Diagnosis in Induction Motors

Induction motors (IMs) are commonly used in various industrial applications. To improve energy consumption efficiency, a reliable IM health condition monitoring system is very useful to detect IM fault at its earliest stage to prevent operation degradation, and malfunction of IMs. An intelligent harmonic synthesis technique is proposed in this work to conduct incipient air-gap eccentricity fault detection in IMs. The fault harmonic series are synthesized to enhance fault features. Fault related local spectra are processed to derive fault indicators for IM air-gap eccentricity diagnosis. The effectiveness of the proposed harmonic synthesis technique is examined experimentally by IMs with static air-gap eccentricity and dynamic air-gap eccentricity states under different load conditions. Test results show that the developed harmonic synthesis technique can extract fault features effectively for initial IM air-gap eccentricity fault detection.     

静态偏置磁场对电磁超声换能器灵敏度的影响

电磁超声换能器(Electromagnetic acoustictransducer,EMAT)灵敏度低,其静态偏置磁场是影响EMAT灵敏度的关键因素.为提高EMAT的灵敏度,利用有限元软件ANSYS计算EMAT中永磁体产生的磁感应强度,得到磁感应强度的分布规律,并结合试验方法获得永磁体的优化结构参数,以指导EMAT结构的优化设计.研究结果表明,当永磁体与线圈的间距减小时,超声振动回波幅值增大,但对线圈干扰加大,在两者之间取折中能够得到较高信噪比的回波信号;永磁体厚度对换能器灵敏度产生严重影响,当厚度增大,磁感应强度增强,但趋势逐渐变缓.聚磁板的应用有利于集中磁感应强度,提高回波信号的信噪比.     

偏心距在偏心抛光中对去除速率均匀性的影响

从相对运动的角度出发,首先分析了在固结磨料抛光中工具与工件的相对运动轨迹.而后从纯机械去除的角度出发,利用有限元的思想,建立了工件去除速率的数学模型,并分析了偏心距对工件去除速率均匀性的影响规律.结果表明:在偏心距一定时,如果工件外圈有一部分和抛光垫内圈或者外圈相交,那么工件的去除速率沿半径方向的变化为:先增大后急剧减小;如果全部工件完全与抛光垫接触,那么工件的去除速率沿半径方向的变化趋势为不断增大,而且先增大较快,后趋于平缓.在偏心距变化时,当工件完全位于抛光垫上时,随着偏心距的增大,工件上各个半径处的去除速率有明显增大的趋势.     

静偏心对挤压油膜阻尼器转子抗振性能的影响及控制方法

研究了静偏心对挤压油膜阻尼器减振与转子抗振性能的影响。结果表明,随着静偏心增大,阻尼器的减振性能先增强再减弱,而转子抗振性能则大幅下降。分析了引起阻尼器静偏心的原因,并根据各因素的特征提出了控制方法。采用预置偏心,合理的结构、工艺设计有利于控制转子自重与设计、加工装配引起的静偏心。采用较小的设计偏心比,有利于提高机动条件下阻尼器转子的抗振性能。     

电磁谐波活齿传动转矩特性分析

提出一种新型的机电集成传动系统,分析了该传动系统的工作原理,基于弹性小变形及变形协调假设,对活齿进行了受力分析,给出了理论状态下啮合力分析的模型和算法,结合啮合力计算示例获得了该种传动装置的啮合力分布特点,推导了传动系统的输出力矩,研究了输出力矩随传动比、线圈匝数、活齿半径、气隙系数、定子槽数等多种参数的变化规律。根据分析结果,对该种传动机构的参数进行了合理的优化。     

输出轴的静扭案例分析

变速器是整个汽车传动系中一个极为关键的扭矩传递部件,双中间轴变速器主要特点为承受载荷能力大,即输出扭矩大,变速器静扭强度最为薄弱环节往往就是输出轴。针对双中间轴变速器输出轴静扭强度试验案例进行分析。     

PMSM直接转矩控制调速系统中转矩增量分析

直接转矩控制技术已经成功应用于异步电动机的控制中,而且越来越多的学者将其应用推广到其他种类的电机,特别是永磁同步电动机。但是目前较少有文献针对永磁同步电动机在直接转矩控制调速系统中电机的转矩增量进行分析,文章着重对此进行了理论分析,从中可以深入分析电机转矩的控制原理,并且从中可以寻求加快转矩响应的方法,对提高系统转矩控制性能有参考意义。