电压偏差条件下笼型感应电机的损耗特性

为了研究电压偏差条件下笼型感应电机的损耗特性,以一台Y225M-8型22 kW电机为例,利用场-路耦合时步有限元法,在额定电压±10%范围内,定量分析电机带轻载及额定负载时各项损耗的变化情况,并进一步针对Y系列3种不同容量电机,得出其在电压偏差条件下带不同负载时总损耗变化的一般规律.经损耗分析发现,无论在欠电压还是过电压下,满载总铁耗均明显高于轻载总铁耗,而铁耗中的附加铁耗通常要高于基本铁耗.对5.5 kW和22 kW电机进行实验研究,通过对比其在额定电压下满载运行时实测和计算损耗值,验证了所提出的损耗计算方法的正确性.     

静止电源的感应电机叠频实验方法

应用静止电源实现感应电机叠频法等效温升实验需要考核静止电源质量和对电机损耗的影响.优化设计的滤波单元使电源输出电压的谐波电压因数小于0.015的国家标准要求.通过仿真实验分析,总结出实验过程中叠加电压和叠加频率变化对实验准确性的影响规律,给出了使用发电机组和静止变频电源进行叠频实验的实现方法和要点.并分析了叠频实验时机组电源和静止电源对电机铜耗、铁耗、机械损耗和杂散耗量的影响.通过对采用发电机组叠频和静止电源叠频温升实验结果与直接负载温升实验结果进行比较分析,铁心和绕组温升分别为66.5K、62K,61.3K和66.7K、61.8K,57.6K,因此静止电源叠频实验法能满足电机温升实验的要求.     

变压器试验技术(34)

12.5 稳态温升试验方法 国标GB1094.1—96规定：测量油浸式变压器的稳态温升的标准方法是短路接线的等效试验法。此法通常是将被试品被试一对绕组的低电压侧的出线端子短路,对高电压的一侧供电,供给实测总损耗,以测定变压器顶层和底部油的温升。然后供额定电流测定绕组的平均温度和油的平均温度,求得绕组对油的平均温升,即铜油温差。由铜油温差加上总损耗下油的平均温升计算得额定频率的额定电压下该绕组流过额定电流时的平均温升。     

电源频率低于额定值时三相异步电动机的试验方法

一、试验方法当电源频率低于额定值时,试验电源电压必须按比例降低。对于额定频率为50赫芝的中小型三相异步电动机,试验电源电压按下式确定: U_(1′)=U_e·f_(1′)/50 或中:f_(1′)—试验时的频率值; U_e—额定电压。然后按下述方法进行试验: 1.按通常的方法测取空载特性曲线,求取电动机在U_(1′)、f_(1′)时的空载电流I_(O′),机械损耗P_(i′)和铁耗_(ti′)。     

论变频电源对小型变频变压异步电动机损耗的影响

由于变频电源的输出含有大量的高次谐波,这些谐波会产生相应的铜耗和铁耗,使电机固定损耗增加,电机温升增高,降低运行效率和功率因数,因此变频电源供电下电动机的谐波损耗是一个大问题。     

电动机损耗的比例变化规律及其对策

三相交流电动机的损耗可分为铜耗、铝耗、铁耗和杂散耗、风摩耗,前4种为发热损耗,其总和称为发热总损耗。阐述当功率从小到大变化时,铜耗、铝耗、铁耗、杂散耗对发热总损耗的比例变化。通过实例,铜耗和铝耗占发热总损耗的比例虽有波动,总体上由大变小,呈下降趋势。而铁耗杂散耗相反,虽有波动,总体上由小变大,呈上升趋势。功率足够大时,铁耗杂散耗超过了铜耗。有时杂散耗还超过了铜耗、铁耗,成为发热损耗的第一因素。再分析Y2电动机,以及观察各种损耗对总损耗的比例变化,揭示的规律类似。认识上述规律,得出不同功率电机降低温升和发热损耗的侧重点不同。对小电机,首先应降低铜耗;对中大功率电动机,应侧重降低铁耗杂散耗。认为"杂散耗比铜耗、铁耗要小得多"的观点是片面的。特别强调,电动机功率越大越要注意降低杂散损耗。中大容量电动机采用正弦绕组来降低谐波磁势及杂散耗,效果往往很好。而降低杂散损耗的各种措施,一般不需要增加有效材料。     

异步电动机额定电压点附近铁损耗的曲线拟合

电压的波动对电动机铁损耗影响较大。国标GB/T 1032—2005中给出电动机铁损耗与电压平方比成正比的关系,实验结果表明其误差较大。本文对此做了大量的实验,在额定电压附近利用实测数据对铁损耗与电压的关系进行曲线拟合,得到了一种误差较小的测试铁损耗的方法。     

变频器供电三相异步电动机的发热试验研究

变频器供电的电源电压和电流是非正统的，存在着高次谐波，由此引起了附加铜损耗、附加铁损耗及谐波杂散损耗。由变频器供电的三相异步电动机在额定负载下连续运行的稳定温升要比电网直接供电情况下要高，本文通过试验去研究它们温升的高低。     

异步电动机的合理选用(三)——电源条件对异步电动机性能的影响

合理选择电源,是异步电动机节能的重要措施之一。一般说来,电源条件应满足电动机技术条件的规定。但是,我国目前的电源条件不够理想,电源电压与异步电动机的额定电压的偏差大于±5%者,屡见不鲜。有些异步电动机(特别是农用电动机)长年在-10%额定电压偏差下运行,不但损耗增加,浪费用电,而且由于过电流,电动机温升增加,缩短了使用寿命。每年夏天农忙季节,各地出现“电动机告急”,多半是因为电源条件不合要求造成的。本文拟就电源电压、频率偏离额定值及三相电压不对称时,对电动机性能的影响,作一分析。一、电动机不在额定电压下运行,对其性能的影响若保持额定转矩不变,则有下列关系:1.电压变化,主磁通与电压成正比变     

电动机设备的节约用电

一、电动机的特性从节约用电的观点,谈一谈电动机的特性。 1.效率 1)三相异步电动机效率η=电动机的输出功率/电动机的输入效率。总损耗为输入功率—输出功率,其中存在负载损耗(主要是铜耗)和空载损耗(主要是铁耗)。电动机的效率与功率、极数(转速)、额定电压和额定频率有关。但是,对于频率,一般用电动机50/60HZ通用,效率相差无几。而对于不同电压和极数(8极以下),同一功率的效率也几乎相同。     

基于宽频传感技术的高压电机能效计量检测平台建设及关键技术研究

为满足对高压三相异步电动机能源效率的准确计量,使其满足高压高效电机的能效计量检测要求,研究分析了高压电机能效计量检测的关键技术难点和解决方案,并基于损耗分析法建设了高压电机能效计量试验平台。文章系统阐述了基于宽频功率测量系统的能效计量检测平台组成,克服了传统方式中宽频信号采集难、稳定性差、准确度不高等问题,采用了宽频测试和数字光纤传输,有效提升了各频带信号采集、分析处理、传输以及抗电磁干扰能力,极大降低损耗。平台通过变频数字电源和光纤传输、全自动化操作和人机互动界面,实现频率覆盖1Hz-1kHz,额定功率为2MW以下高压电机能效计量检测,以两表法进行了测试系统量值溯源分析并进行平台验证试验,结果表明平台的测量不确定度和技术参数满足国家能效计量检测要求,具有较好的先进性和开放性。     

The efficiency of the electric motor of a subsurface pump with reciprocating action and losses in a leading-in cable

The interdependence of loss in an alternating-current converter-fed motor with a frequency and level of supply voltage for an alternating-current converter-fed reciprocating action motor is shown in this work. The equations for efficiency of a supply cable with a length up to 3 km are presented. The influence of a step-down transformer and frequency converter on the losses was considered. It is determined that the line losses are commensurable with the motor losses. In this case, the line efficiency can be matched with the load and the efficiency reduced up to 50%. In addition, the transmission of practically maximum power to the motor is provided. The possibility of using the line losses for warming up a liquid is shown. In the case of a need to warm up a liquid warming, the current of the motor should have the rated value and the voltage frequency should be minimum. To decrease the losses in the line and in the motor, it is necessary to increase the voltage frequency to the rated value. Thus, it is determined whether the voltage frequency should be reduced or increased at the rated motor current. The expressions to calculate the necessary number of the modules of motor at the set well depth are presented. It is shown that, for depths 1, 2, and 3 km, it is possible to use the standard voltages of 380, 660, and 1000 V, respectively. With increasing well depth, the number of motor modules rises, which leads an increase in the voltage proportional to the well depth. An interdependence of the supply voltage of several motor modules with a well depth up to 10 km is obtained.     

电压波动与闪变对异步电动机能效的影响分析

为探究电压波动与闪变时三相异步电动机的损耗特性及能效变化,以一台11 k W的三相异步电动机为例,利用经典等效电路,在电压波动的参数范围内,设定步长,定性、定量分析了异步电动机各项损耗及能效随参数的变化情况。仿真数据表明,电动机能效与波动频率成反比、与波动幅值的平方成反比,且反比于波动频率与幅值的乘积;25 Hz的波动频率点为铜耗、铁耗及能效的突变点。当波动频率大于25 Hz时,负序磁场使定、转子铜耗明显增加,能效下降速度加快,而铁耗始终变化不大。     

基于NuMicro M0516的超声波电动机驱动电路设计

以NuMicro M0516微控制器为主控芯片,以推挽逆变电路为主电路,设计了一种成本低、通用性强、稳定性好的超声波电动机驱动电路。该驱动电路可方便地实现调频、调相及调压。当驱动信号频率为40 kHz时,频率调节精度为32 Hz,相位差调节精度为0.288°,占空比调节精度为0.08%。测试结果表明该驱动电路能够稳定、可靠地驱动电机。     

An experimental study of the operating characteristics of an asynchronous motor with pulse supply

The fundamentals of design procedure of performance data of controlled asynchronous motors (AMs) supplied with pulse voltage are stated in this article. The proposed model is based on a L-shaped equivalent circuit for each of harmonics, on which the curve of applied to a phase voltage is displayed. It is proposed to find the increase of magnetic iron loss caused by hysteresis in proportion to the peak value of the pulse voltage. The influence of PWM voltage on magnetic hysteresis loss is determined by using a coefficient depending on the effective values of fundamental and higher harmonics of the EMF and voltages, as well as the coefficient taking into account the increase of electrical resistance of iron due to the skin effect. In a similar way, it is proposed to take into account magnetic losses in the rotor that are occasioned only by the influence of higher harmonics. It is proposed to determine the increase of resistance and decrease of the inductance of short-circuited rotor of the influence of currents of higher harmonics by the well-known Interelectro methodology. The resulting values of consumption current, power factor, effective power, and consumption power of an asynchronous motor with pulse voltage are calculated taking into account the total effect of currents and voltages of fundamental and higher harmonics. Based on the methodology that we have laid out, a program was written and modeling was carried out of the operational characteristics of an asynchronous motor with a power of 180 W supplied by a PWM inverter with a fundamental frequency of 50 Hz. In addition, the harmonic composition of pulse voltage was obtained by processing the oscillograms taken from phase windings of the motor supplied by the frequency converter. To experimentally check of the proposed model, an experimental plant for loading the asynchronous motor was assembled and the operational characteristics of asynchronous motor with the fundamental harmonic of 50 Hz were determined. The experimental results showed satisfactory convergence with the calculated results that makes it possible to recommend the proposed methodology to evaluate the energy indices of frequencycontrolled asynchronous motors.     

大功率永磁同步电机磁热耦合分析

本文以一台160kW永磁同步电机为研究对象,根据电机的结构参数在电磁仿真软件中建立了电机的有限元仿真模型,计算出电机在额定工况运行下的电磁场及铁耗和铜耗的分布情况。将三维模型导入到温度场仿真软件中并计算出各主要部分的体积,结合铁耗和铜耗的计算结果求出电机各主要部分的生热率,进而求出电机在额定工况下稳定运行后电机各部分的温度分布情况。在此基础上对电机进行温升实验,将两者结果进行对比,二者结果基本一致,证明磁热耦合仿真在分析电机内部温度场分布时准确性满足要求。     

高压输入低压多路输出模块电源的效率优化

机载设备需要大量多路输出小功率模块电源。本论文即针对270V高压直流输入,研制电机驱动器用的7路输出、32W模块电源。论文结合变换器要求,指出高效率、高功率密度、高稳压精度及低的交叉调整率是设计的主要难点。在分析4种可能方案后,选取两级式变换器“半桥(D=50%)+BUCK”方案。为了优化效率,论文推导了满载条件下变换器总损耗关于频率和输入电压的计算函数,讨论了频率对变换器效率的影响,选取效率最优点对应的开关频率—100kHz。分析结果还表明采用该方案相同频率和负载,输入电压升高效率降低。最后,制作了一台原理样机并给出了实验结果：100kHz开关频率下,随输入电压升高整机效率从84.7%降至76.3%,额定输入时为80.2%,与理论分析一致。此外,损耗分析结果还为效率的进一步优化提供了依据。     

电容式电流互感器额定电压下介质损耗试验分析

介质损耗测试是电容式电流互感器绝缘测试中十分重要的项目。但随着设备电压等级越来越高,常规的10kV介质损耗测试由于其电压与设备额定电压相差甚远,其测试数据难以全面反映出电容式电流互感器的绝缘特性。为此提出电容式电流互感器在常规介质损耗测试中出现异常情况时,追加进行额定电压下的介质损耗测试。以孙村220 kV变电站201C相和211C相两台电容式电流互感器为例,介绍了其在额定电压下介质损耗测量的试验过程,并结合试验数据对试验结果进行了相关的阐述和分析。     

考虑铁耗电阻的感应电机参数在线辨识技术

传统感应电机高性能控制方案中,电机模型忽略了电机铁耗的影响,与实际物理模型有一定的偏差。基于包含铁耗等效电阻的感应电机模型,建立新的励磁电流计算方法,对电流和电压信号进行高精度的采样和离散处理,并对电机模型进行数学推导,得到基于递推最小二乘法(RLS)的辨识模型,实现了对铁耗电阻、转子电阻等重要电机参数的在线辨识。建立了MATLAB仿真模型,对参数辨识算法进行验证。仿真试验结果表明:所提方法可以在不同工况下实现较高精度的辨识,并可以快速地跟随待辨识参数的变化,为感应电机高性能控制奠定了基础。