异步电机转子感应非正弦电流时的导条损耗

为计算异步电机转子导条流过非正弦电流时的损耗,采用了先分别计算不同频率电流对应损耗再进行叠加的分析方法.该方法基于电路原理而非通过电磁场分析来计及集肤效应对损耗的影响,在对转子导条分层处理并求出相应参数的前提下,推导说明导条流过非正弦电流时的损耗等于分别流过不同频率正弦交流电流时的损耗之和.文中给出算例并计算了不同频率转子电流在该导条中产生的损耗,同时用有限元法直接计算流过实际非正弦电流时的转子导条损耗,比较计算结果验证了损耗所满足的叠加关系.采用叠加方法求取损耗不仅减小了计算工作量,而且能定量计算某一特定频率电流产生损耗大小.     

实心转子电机转子透入深度的计算

在考虑了实心转子曲率半径及转子厚度的情况下,采取了对转子直接分层的处理方法。推导了分层后各层电流密度的数值计算公式,进而求出了透入深度这一计算转子参数的关键值。论文还对数值计算结果与近似解析公式的计算结果进行了比较,并得出了有关的结论。     

感应电机笼型转子断条的检测

本文叙述了检测感应电机笼型转子中断条的技术。一台30马力带有深导条笼型转子的四极感应电机是从加拿大通用电气公司获得的。安装了用于试验目的的定子磁轭，齿尖与外探查线圈，以及热电偶。将轴转矩传感器与直流负载电机安装成一条直线。用有限元来模拟该电机的横截面，并用非线性多元的稳态技术来计算场分布及机械性能。断条的出现产生局部的高气隙磁场并降低了机械性能。磁场的波动与断条有关，通过机械加工有意地使其与端环分开，波动的磁场在探查线圈感应的电压中产生低频分量与谐波并产生振荡力矩，而它又引起噪声与机械振动。实验结果表明对外探查线圈中感应的电压的分析足以检测断条的存在与否。     

变频调速感应电动机转子槽形优化设计

在变频调速的应用中，电源中的高次谐波电流将引起集肤效应，使电阻及铜损耗增大，这是造成电机效率降低的重要原因。在研究了集肤效应与转子槽形尺寸的关系之后，提出了降低集肤效应的理想槽形尺寸公式。这一方法已被用于１．５ｋＷ、４极的变频调速感应电动机的设计与生产，与同类产品相比较，其损耗下降，效率提高。     

基于瞬时无功功率感应电机转子断条故障诊断研究

在基于定子电流信号进行异步电机故障诊断时,转子断条故障特征频率分量常常被电流的基频分量淹没.针对这种情况,本文提出一种新型的基于瞬时无功功率的转子断条故障诊断方法.该方法首先对定子电压和电流进行Hilbert变换,然后在此基础上构建瞬时无功功率.通过对无功功率进行频谱分析,选取特征频率2ksf作为转子断条的故障诊断判据.同时定义一个新的故障严重程度系数,对感应电机转子故障严重程度进行判别.实验结果表明该方法能有效进行转子断条故障诊断.与传统的Hilbert模量方法和瞬时功率方法相比,该方法因没有交叉项而频谱简单;只需采集单相电流,不需要进行坐标变换,简化了硬件和软件,节省计算时间.     

基于谐波分析法的高速变频电机铁耗计算方法

提出了一种计算非正弦供电时的高速变频电机铁耗的简单而有效的方法。该方法以谐波分析法为基础，能够综合考虑电源谐波、电机铁芯饱和以及集肤效应的影响，具有较高的精度。与有限元法计算结果的比较表明，该方法具有较高的精度。     

改变转子槽形提高交流变频电机的最大转矩

研究如何提高交流变频电机的最大转矩的问题，提出了一种通过改变电机转子槽形来提高最大转矩的方法。     

感应电机矢量控制中转子参数自适应辨识

分析了转子参数变化对感应电机矢量控制解耦的影响,提出了一种对感应电机转子参数进行估算的自适应辨识方法。基于Lyapunov稳定性原理,设计转子参数的自适应规律。利用Matlab/Simulink建立了感应电机矢量控制系统下的转子参数自适应辨识模型,仿真验证了方法的正确性,为校正矢量控制系统定向偏差提供了一定的理论和实践参考。     

高速实心转子感应电机的转子谐波涡流损耗的分离和提取

高速实心转子感应电机主要应用于高速压缩机、飞轮储能、航空航天等领域,具有广阔发展前景。和其他拓扑结构的转子相比,实心转子具有较强的端部效应,导致转子涡流损耗进一步加剧。针对高速实心转子感应电机的转子谐波涡流损耗的分离和提取问题,以一台380 V,1 MW,12 000 r/min高速实心转子感应电机为主要研究对象,采用二维傅里叶分解方法,精确提取气隙磁场谐波特性,以虚拟永磁谐波电机模型为基础,反向构建气隙谐波磁场用以激励实心转子实现转子谐波涡流损耗的提取;结合混合激励法以及冻结磁导率法,进一步精确考虑了不同负载情况下由材料非线性导致的感应谐波涡流透入深度的变化。采用有限元建模方法,对比了采用混合激励法和冻结磁导率法提取的转子谐波涡流损耗以及感应涡流的分布。该方法为后续对转子谐波涡流损耗进行有效抑制提供了理论基础。     

感应电机转子绕组故障仿真与实验研究

从仿真计算与实验两方面对感应电机转子绕组故障进行研究。首先分析断条数量对电机的影响：讨论了转子断条故障后转子备导条电流以及备段端环电流分布及变化情况，转子断条数量与定子电流中转子绕组故障特征量的关系。转子断条位置对电机影响很大，过去没有引起人们的重视，该文对此进行深入研究，分析电机转子断条位置与故障特征量之间的关系，转子断条位置与转子导条电流、转子端环电流之间的关系，并总结出其规律，指出哪些位置导条进一步断裂的可能性较大。该文还揭示了过去人们试图把故障特征量的大小作为电机转子断条根数多少的判据的局限性，提出了把断条引起电机的不对称性作为电机转子绕组故障程度判据的新的理论。     

笼型转子导条集肤效应的数值计算

本文根据电磁基本定律，利用转子槽的分块处理方法，推导了笼型转子导条集肤效应的数值计算公式，并给出了电阻增大系数与漏抗减小系数的实例计算结果。     

异步电机双笼转子导条集肤效应的计算

为解决因异步电机转子内、外笼采用不同电阻率的导条而用传统的解析方法无法计算集肤效应的问题，提出了一种准确性与有限元法相当而计算要简单得多的数值计算方法，该方法先把双笼转子导条分为4个半圆块，再在每块中分成若干层，以计算各层自身及相互间的参数为基础，列写出用矩阵形式表示的支路电压方程，通过矩阵运算，推导了各层电流间的相互关系,计算了考虑集肤效应时的导条损耗与槽漏磁场能量，最后由等值交流电与直流电情况下的损耗之比得出电阻增大系数，漏磁场能量之比得出漏感减小系数，给出了算例的计算结果并说明了该方法的有效性。     

基于Hilbert变换的感应电机转子断条故障研究

在分析当前主要诊断方法的基础上,采用Hilbrt变换频谱分析方法对不同负载情况下的感应电机转子断条故障进行研究。通过与FFT频谱分析对比,该方法对感应电机转子断条故障诊断具有较高的诊断精度和很好的频率分辩率,能克服FFT电流频谱法主频泄漏的影响,更好地实现感应电机的转子断条故障诊断。     

基于二维解析法的光滑表面实心转子感应电机附加损耗的研究

在普通异步电机中，由于附加损耗数值较小，通常按总功率的5%粗略估算。在实心转子感应电机中，附加损耗中的表面涡流损耗数值远大于普通笼型感应电机，不但成为实心转子感应电机附加损耗的主要部分，而且是造成这种电机效率低、电机过热的重要原因，限制了该类电机的应用和发展。文中运用二维解析法及坡印亭定理对实心转子的表面涡流损耗进行了计算，与试验结果比较显示，理论计算在小转差范围(0~0.2)内取得了与实际较为一致的结果，并分析了大转差下产生偏差的原因。在小转差(s=0.107)运行状态，对定子槽口宽度变化和气隙长度变化对转子表面涡流损耗影响进行仿真计算。结果表明，改变槽口宽度对该种电机转子的表面涡流损耗影响不明显，随着气隙长度的增加，附加损耗曲线分为快速下降，缓慢下降两段。在曲线缓慢下降段综合考虑选取气隙长度是合适的。     

转子材料和气隙对实心转子直线弧形感应电机性能影响

做直线运动、旋转运动或螺旋运动的两自由度直驱电机在机械工具、机器人等领域有广阔的应用前景。研究了一种两自由度直驱感应电机的旋转运动部分的转子导电材料和气隙对电机性能的影响,采用传统电磁设计理论和有限元相结合的方法确定实心转子弧形感应电机的参数,并且提出了设计过程中的两个关键因素,分析了转子材料和气隙厚度对实心转子弧形感应电机性能的影响。通过应用不同转子导电层材料和气隙厚度进行计算机仿真,得到在空载及负载条件下运行的转速曲线和转子损耗曲线。结果表明:在使用钢铜复合次级材料时转速波动较小,转子损耗较小;在一定范围内,气隙厚度越大,电机的转速波动越小,转子损耗越小。     

六相感应电机新颖控制策略下的转子电压研究

由于多相电机控制模式相对复杂,该文提出一种新颖的控制方式:即在六相感应电机定子侧通入梯形波相电流,使得其中三相为励磁绕组,另外三相为转矩绕组,从而实现励磁磁链和转矩磁链解耦模拟直流电机控制模式而省去复杂的派克变换。本文主要对磁势解耦时转子磁链和转子感应电压、电流进行了理论和有限元分析和计算,并实验测量了梯形波相电流驱动下六相感应电机转子感应电压、电流,结果表明有限元分析和实验结果是一致的。     

基于EMD分解的感应电机转子断条故障诊断

为提高感应电机转子断条诊断的准确性,提出了一种基于EMD分解的诊断方法.选取单相功率频谱作为分析对象,通过对单相功率频谱进行EMD分解,准确地提取了2sf故障特征量.仿真结果表明,该方法诊断灵敏度高、直观清晰,有效地解决了定子电流中故障分量频率与基波频率相近而不易被EMD分解的难题,是一种有效的可行方法.     

基于电磁转矩特征频率提取的感应电机转子断条故障诊断

分析了信号复值小波变换的瞬时频率提取原理,根据复解析小波系数的相位信息给出了信号瞬时频率提取算法,将其应用到电机启动电磁转矩信号中转子故障特征的提取上,实现转子断条故障的可靠诊断,并给出了电磁转矩计算及实验结果,实验证明了该方法的有效性。