基于发热-散热积累模型的电动机过载保护研究

对异步电动机发热与散热机理进行分析,利用傅氏算法建立了电机热积累一散热的动态数学模型.仿真分析该模型,证明本模型可准确连续模拟电机温升动态变化情况,对避免电动机因定子绕组,转子绕组,定子铁心温度过高而造成损坏提供最优判据.通过与传统反时限保护进行对比,验证了本模型对负载变化引起的热积累反应更准确,敏锐.并在此基础上设计了以ARM芯片LPC2131为主控单元的智能保护器,经过长时间现场运行证明了本方案的可行性.     

异步电动机定子全域三维温度场物理模型简化研究

提出建立全封闭风扇冷却电机定子全域三维温度场模型的新思路。理论分析和实际测量相结合来确定散热系数,合理处理了槽内绕组与槽绝缘之间复杂的散热过程,建立端部绕组的有限元计算模型,从而建立全封闭风扇冷却电机定子全域三维温度模型。应用该模型计算了电机额定负载时定子的稳态温度场,以及最高温度点温度随时间变化的规律。实验结果验证了该电机温度场计算模型的合理性和计算结果的准确性。为准确进行电动机热保护提供了依据。     

感应电动机定转子全域温度场数值计算及相关因素敏感性分析

提出了针对无轴向通风冷却电机温度场计算的新思想，合理处理了电机定子与气隙之间以及转子与气隙之间复杂的对流散热过程， 妥善解决了定、转子之间的热交换问题。给出了散下线定子绕组的等效热模型，简化了计算难度并且节省了计算时间。在此基础上建立了笼型感应电动机定、转子全域温度场二维数学模型和二维有限元计算模型。计算了电机额定负载运行时定、转子的稳态温度场以及气隙温降；实验结果验证了该电机温度场计算模型的合理性和计算结果的正确性。在该温度场计算模型的基础上，分析了电机温度场对定子铜耗、散热翅高度以及定子绕组浸渍质量等相关因素的敏感性，为电机优化设计奠定理论基础。     

电动机温升估算的有关问题

电动机的温升取决于电机的发热与散热情况,为了准确估算出电动机运行时的温升,通过相关的理论分析并结合实例,阐述了电机热损耗与定子电流、散热条件以及与电机负载运行情况的关系。正确认识与估算出电动机的温升,对于电机设计、改造、检修与合理使用都有着十分重要的意义。     

基于ANSYS永磁无刷电动机的温度场分析

通过有限元软件对永磁无刷电动机进行温度场分布研究,根据电机实际结构特点建立仿真模型,特别是定子绕组等效成层层叠压,即每两个绕组层之间为绝缘层建立绕组热模型,以电机热交换边界条件建立了温度场边界,通过分析得出永磁无刷电动机各部件温度场分布,实验研究结果与仿真结果对比得出模型等效方法的正确性和温度场分析方法的正确性,对永磁无刷电动机优化设计提供参考数据,对电机热场研究精确度提高有十分重要意义。     

中小型电动机智能化综合保护

文章介绍了一种中小型电动机智能化综合保护。保护采用更准确反映电动机温升过程的正负热积累模型 ,充分考虑了电动机的冷态和热态时允许的温升不同 ,分别用全电流热过载和负序热过载保护转子绕组和定子绕组。启动的在线检测和自适应过电流保护的相互配合提高了保护的性能。     

中小型电动机综合保护

介绍一种中小电动机智能化综合保护。保护采用更准确反映电动机温升过程的正负热积累模型,充分考虑了电动机的冷态和热态时允许的温升不同,分别用全电流热过载和负序热过载保护转子绕组和定子绕组。启动的在线检测和自适应过电流保护的相互配合提高了保护的性能。     

中小型电动机智能化综合保护

文章介绍了一种中小型电动机智能化综合保护.保护采用更准确反映电动机温升过程的正负热积累模型,充分考虑了电动机的冷态和热态时允许的温升不同,分别用全电流热过载和负序热过载保护转子绕组和定子绕组.启动的在线检测和自适应过电流保护的相互配合提高了保护的性能.     

基于ANSYS的开关磁阻电机温度场分析

利用AN SY S有限元软件的热分析功能对125kW的开关磁阻电动机进行了分析与仿真。分析了开关磁阻电机的发热热源、定子线圈等效导热系数、强迫通风冷却条件下通风道内气流散热系数,给出了额定条件下定、转子的温度场分布图。这对于检验设计的电机及其绕组能否在额定状况下长期稳定工作具有一定的指导意义。     

接触热阻对异步电动机定子温度场影响分析

通过对异步电动机定子结构的分析,建立一个二维有限元模型,对电机定子部分进行了温度场分析,发现电机机壳与定子铁心接触热阻的大小直接影响到电机内部的散热,为了获得较好的散热效果,在电机制造过程中应尽量保证机壳与定子铁心接触良好,减小其接触热阻;同时在进行温度场分析过程中,应该考虑其接触热阻的影响;在对电机运行状态进行监控时,仅仅通过温升标准来判断电机的运行状态是不够准确的,而利用红外热像仪进行监测,获得实时温度场可以对早期电机槽内匝间短路进行判断.     

考虑网络动态特性与综合需求响应的综合能源系统协同优化

在综合能源系统中,利用电、热、气的互补耦合特性可以提高系统运行的灵活性.针对综合能源系统的日前优化问题,文中建立了考虑网络动态特性与综合需求响应的综合能源系统协同优化模型.首先,对热网与气网的管网动态特性进行分析,构建了多能流动态传输方程.其次,基于用户热感知的模糊性,考虑了热负荷的柔性调节能力.然后,同时考虑价格型负荷和替代型负荷,引入综合需求响应以优化次日的负荷曲线,挖掘用户侧的需求响应能力.最后,对所提模型进行了验证分析,结果表明管网的动态特性可以有效提升系统的整体灵活性,相对稳态模型而言,协同优化动态模型可以更加准确地反映系统的运行工况,保证系统运行安全.此外,仿真结果还表明考虑综合需求响应可以有效促进新能源消纳,提升系统运行的经济性.     

汽轮机组变压运行热经济特性研究

相较理论计算与传统试验方法,全局动态试验方法在分析结果准确性、实施便捷性以及与调节阀特性相互关联的密切程度等方面更适于精确且完整地描述汽轮机组变压运行热经济特性。数台机组的实施应用表明,由该方法所得到的汽轮机组变压运行热经济特性可反映出定功率下可行阀位区间内不同初压下机组热耗率的连续变化趋势,不仅直观地展现出不同类型汽轮机组定功率变压运行的内在固有规律,而且有助于数值量化调节阀节流调频、调节阀重叠度等对机组热耗率的影响程度,在电力生产过程中具有较为广阔的工程应用价值,可为煤电机组宽负荷调峰运行方式的技术经济比较、汽轮机组配汽端综合优化及其控制策略等方面的研究提供技术参考。     

计及轴向传热的中低压单芯电缆导体温升状态空间模型

电力电缆导体温度可为线路载流量及运行状态的评估提供依据。然而,在当前电缆温度计算中,导体的轴向温度分布通常被忽略,无法准确描述电缆运行的热动态过程。为此,基于热平衡原理,在状态空间内提出了计及轴向传热的中低压单芯电缆导体的温升模型。为克服模型参数难以确定的问题,提出了基于粒子群优化算法的电缆热路参数辨识方法。为验证模型精度,建立了电缆温升实验平台,在不同电流下对空气中敷设电缆进行了轴向温升实验。计算结果与实验结果的对比表明,当电缆存在轴向温度梯度时,所提状态空间模型结果精度高于IEC60287标准模型,能够满足中低压单芯电缆导体在不同电流条件下的轴向温升计算要求。     

矿用直驱永磁电机磁热双向耦合分析

对于矿用直驱电机,因为其转矩密度大、发热量高,同时工况条件存在大量的煤粉,所以在电机设计时准确计算其稳态运行温度尤为重要,首先建立电机等效热网络模型,分析电机热传导与热对流过程的等效热阻与热源,利用Motor-CAD软件建立电机轴向水冷模型,采用有限元法求解电机电磁场,热网络法求解电机温度场,并进行双向耦合迭代,求解出电机稳态运行温度。最终通过样机实验验证电机冷却系统设计的合理性以及磁热双向耦合分析电机温度方法的准确性。     

盘式轮毂电机的绕组等效模型研究

为了研究盘式轮毂电机的温升,建立了盘式轮毂电机的三维有限元(FEM)模型,对盘式轮毂电机的绕组结构进行分析,运用相关的传热学理论对绕组以及绝缘材料等进行建模。文中提出了双层绕组等效模型,并使用该模型计算了盘式轮毂电机的绕组等效导热系数,采用有限元方法对该电机进行了绕组温度场的精确计算。最后,对盘式轮毂电机进行台架试验,通过仿真与试验验证了该模型的准确性。     

基于电机热模型的电动机保护方法的研究

本文采用电动机热模型 ,研究了因过载、不对称运行、频繁起动等故障而引起的过热时 ,对电动机实行保护的可行性。在分析电动机热模型的基础上 ,推导出了电机温度的在线离散算法。采用这种算法可以实现电机故障运行时绕组内部温度的实时计算 ,从而实现电动机的智能化保护。文中给出了基于热模型的电动机综合保护器的结构。仿真结果表明 ,基于热模型的电动机综合保护是可行的     

基于红外测温的异步电机轴承故障诊断

针对远航舰船异步电机轴承经常烧毁的问题,以一台Y100L -2型电机为研究对象,采用有限元法建立电机转子三维导热模型,对电机轴承在不同的运行状态下的电机转子三维温度场进行仿真,并结合电机轴承故障的试验进行了分析.分析结果显示,不论轴承是否有故障,电机端盖温度均是沿径向从内到外逐步下降;在端盖轴承座正对部位,温度变化缓慢,但是从轴承外径继续向外,端盖温度下降迅速;负荷变化对电机端盖温升的影响远远大于轴承损坏对端盖温升的影响;不能仅仅凭借端盖表面温升来对相应轴承状态进行判断,可以通过同一种负荷条件下端盖表面温升的变化对轴承状态进行判断.     

基于组合Mayr和Cassie电弧模型的弧光接地故障仿真及分析

弧光接地故障在配电网中发生的概率较大,其动态特性对于检测电弧故障起着十分重要的作用。Mayr、Cassie模型是研究电弧接地故障两种经典模型,适用于描述电弧不同的物理特性。文中以电弧电流为变量建立过渡函数,构造了一种Mayr-Cassie组合模型,该模型综合考虑了电弧对流散热和径向传导散热。在PSCAD/EMTP平台上搭建了单相电弧接地故障模型,分析了电弧电压、电流、电阻的动态特征,并进一步将该模型用于10 kV配电网故障分析中,结果表明该模型可准确反映电弧特性。     

考虑铁损时异步电机的数学模型及仿真研究

在数学分析的基础上,建立了考虑铁损时的异步电机动态数学模型,对比MATLAB/Simulink电气系统模块所提供的异步电机仿真模型,指出其存在的问题,仿真结果表明所建模型能真实反映电机实际物理过程,相比MATLAB/Simulink电气系统模块所提供的异步电机仿真模型更接近实际的异步电动机。     

基于无感线圈应用于电机在线检测和监控的探究

PT100和热电偶广泛用于在线实时检测电机工作时的绕组温度,但其可靠性和准确性对实验环境较为敏感,相关测温示值易出现波动。目前市场有设备能准确在线检测电机绕组电阻,但使用不方便而且价格昂贵。文中采用无感线圈能够可靠地、准确地测量出GB/T1032-2012和GB/T22670-2018标准的电机热试验停机零秒的温度,从而能准确计算出电机温升值。在线监控方面也相对传统的测温具有更可靠和更精准的优点,并通过自动控制实现对电机过温保护。