SR电机起动转矩的仿真分析与实验

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor)起动性能优良，具有起动电流小而起动转矩大的优点。本文首先从分析开关磁阻电机电磁转矩的基本理论入手，介绍了应用ANSYS软件对开关磁阻电机磁路磁场的仿真；利用仿真计算所得磁化曲线族，对开关磁阻电机的起动转矩进行编程仿真计算；根据仿真计算结果对开关磁阻电机的起动性能进行了详细的分析；比较了两种典型的起动控制方案的优缺点；并提出了改善开关磁阻电机起动性能的几个方案。最后，介绍了开关磁阻电机起动转矩测试台的构成和测试方法；并以一台三相6/4结构开关磁阻样机进行了实验验证，结果和仿真计算十分相似，同时也证明了对开关磁阻电机起动转矩仿真计算的正确性。     

新型磁阻电机起动和牵入同步性能分析

本文运用状态变量法对新型磁阻电机的起动性能进行了分析,包括:建立数学模型、理论分析、仿真计算和实验研究。计算中还计及磁路饱和对起动性能的影响。此外,通过对牵人同步过程的分析,导出了牵入同步判据,并由此给出不同电机参数值时磁阻电机牵入能力的变化规律。     

基于有限元分析的永磁无刷直流电动机优化设计

基于有限元分析建立了永磁无刷直流电动机的二维和三维有限元模型。在二维分析中,从考虑起动过程和不考虑起动过程两个方面仿真计算了电机的机械瞬态下电机特性和性能。在三维模型中,根据磁场在电机中的分布,分析了磁路和尺寸设计对电机性能的影响。从而提出了一种对电机优化设计的一套完整方案。最后将仿真结果与实验结果进行比较,验证了仿真的可行性和可靠性。     

航空无刷同步起动/发电系统主发电机电感参数计算与分析

电机电气参数对航空无刷同步起动/发电系统主发电机起动特性的研究具有重要意义。针对其电感参数进行分析研究,重点计算起动状态时的相关参数。采用磁链法和定义法进行仿真计算,同时对一样机进行参数测量,验证了仿真结果。分析了主发电机阻尼绕组的存在对电机暂态和稳态时电感参数的影响,并进行了仿真计算以及实验验证。     

三相感应电动机起动动态过程仿真软件的开发

利用MATLAB语言的计算和计算结果可视化功能,着手电动机起动动态过程的仿真软件的开发.通过对一台投入使用中的电机进行起动动态过程的仿真,进行了分析和研究.     

基于有限元分析的永磁无刷直流电机设计

当今国内外在对电机进行有限元分析时,主要观察电机的二维磁场分布,没有对电机的起动过程和稳态特性进行分析。基于有限元分析建立了永磁无刷直流电机的二维和三维有限元模型。在二维分析中,从考虑起动过程和不考虑起动过程两个方面仿真计算了电机的机械瞬态下电机特性和性能。在三维模型中,根据磁场在电机中的分布,分析了磁路和尺寸设计对电机性能的影响,从而提出了一种对电机设计的一套完整方案。最后将仿真结果与试验结果进行比较,验证了仿真的可行性和可靠性。     

YJKK系列中型高压电动机绕组温升的工程计算方法

针对YJKK系列箱式紧凑型中型高压电机起动温升在工程中难以准确计算的问题,对电机起动时绕组的发热和散热过程进行分析,从工程实用的角度出发,建立了相互关联的电机通风网络模型和发热散热计算模型,对电机发热和散热情况进行计算。以时间为步长,根据在每个时间段内电机的生热量和散热量来计算电机绕组温升。用所建立的模型对YJKK500-4,2500kW电机带不同负载时绕组的温升进行计算,仿真结果与实验结果吻合,满足工程中实用要求。     

紧凑型高压电机起动特性及阻抗的电磁耦合计算

针对紧凑型高压感应电机动态阻抗及起动特性不易通过实验测取的问题,对电机起动过程中的起动特性、饱和效应与趋肤效应之间的相互影响关系进行分析,根据电机具体结构,对现有模型和算法进行改进,并从实用角度出发,建立相互耦合的电机磁网络模型、分层法模型和动态数学模型。对耦合模型进行求解,实现了整个起动过程电机动态参数的计算。分析了阻抗变化对电机起动特性的影响。用有限元法和实测法验证了计算模型的准确性,可实现电机的系列化计算。     

圆筒形直线感应电动机性能的计算与分析

以一台起动推力为275 N的三相圆筒形直线感应电动机为例,以整个电机作为求解域,采用有限元法对电机内部电磁分布进行仿真,并且对它的起动过程进行分析。通过实验反复验证,有限元法在分析圆筒形直线感应电动机时是非常准确的。利用所得的方法,对采用不同气隙大小和次级铜层厚度的圆筒形直线感应电动机的起动性能进行计算分析,分别得出气隙大小和铜层厚度与起动推力之间的变化规律。所得到的计算方法和规律对电机的设计与制造有一定的帮助。     

基于时步有限元分析的实心凸极同步电动机起动过程转矩特性分析

采用基于时间步长有限元计算的场路耦合法,分析了实心凸极同步电动机的直接起动过程。考虑了电机的实际绕组分布、磁极形状以及起动过程中转子运动因素的影响,计算了电机起动转矩,特别是脉动转矩以及起动时间,获得了电机动态特性的变化曲线。建立了实心磁极同步电动机直接起动时的二维电磁场动态仿真数学分析模型。对一台模型电机的起动特性进行了数值仿真计算,并通过试验验证了计算结果,验证了分析方法的准确性。此法主要用于预测实心磁极同步电动机的起动特性。     

开关磁阻电机启动过程分析

如何解决开关磁阻电机的启动问题以及启动后的衔接问题是研究开关磁阻电机控制的重要组成部分。分析了开关磁阻电机启动过程中出现的问题及其解决方案。启动实验采用两相启动方式,并利用仿真软件Matlab对开关磁阻电机的启动进行了仿真,分析了启动电流、转矩、转速、磁链,角位置等参数,得到了较好的仿真实验波形。证实了SRM启动阶段稳定可靠,运行良好。     

步进电机起动过程研究与设计

步进电机由于其转速仅受脉冲频率影响的开环控制而受到广泛应用,但是步进电机自身存在的起动频率使得电机不能一下达到运行频率,而必须有一个起动过程。系统研究了步进电机的起动过程,在此基础上设计了基于EPROM、压频变换器的起动电路,以及基于现场可编程门阵列(FPGA)的起动电路这两种不同的实现方案,并对两种方案进行了比较。从体积、功耗、可靠性、稳定性等因素考虑,基于FPGA的方案更适用于航天环境。     

PWM逆变器供电磁阻电动机起动过程仿真

建立了ＰＷＭ逆变器供电磁阻电动机的数字模型，用四阶龙格－－库塔法对电机起动过程进行数字仿真计算，得到了磁阻电动机的起动特性曲线，并分析了电机和系统参数对起动过程的影响。     

三相异步起动永磁同步电动机起动特性

针对永磁电机牵入同步困难的问题,依据永磁电机基本原理和电磁场理论,对异步起动永磁同步电动机的起动性能进行了研究。以一台18．5kW6极切向式三相异步起动永磁同步电动机为例,建立永磁电动机起动过程的数学模型,给出了求解域和假定条件下的有限元方程,采用场路结合法计算了异步起动永磁同步电动机的瞬态电磁场,分析了样机的起动过程及隔磁磁桥尺寸变化和绕组排列不同对电机起动性能的影响。通过样机对模型仿真分析可知,样机具有较好的起动性能,能快速牵入同步转速,采用单双层绕组时起动性能要比采用双层绕组时的起动性能好;隔磁磁桥尺寸对电机的起动性能影响很大,其过大或过小都会使起动性能变差,不利于牵入同步转速。     

同步电机异步-同步起动过程分析

根据同步电机异步-同步起动的实际过程，详细推导了异步-同步起动的双机耦合数学模型，利用派克方程建立了分析同步电机半同步起动过程的状态方程。在此基础上，对影响电机起动成功与否的几个重要因素，如：发电机的初始速度、外加驱动转矩、发电机和电动机的励磁电流以及连接线路阻抗等进行了详细分析，并给出了起动过程中发电机和电动机的转速以及转矩的变化规律。仿真分析与实验结果吻合较好。     

无刷直流电动机起动电流控制策略研究

在对11 kW稀土永磁无刷直流电动机起动过程研究中,针对起动电流过大,采用斜坡电压的方法进行控制.通过分析得到采用斜坡电压控制策略时影响起动电流的参数和电流峰值与斜坡控制时间的关系,同时提出了电动机的起动效率概念.仿真结果证实了采用斜坡电压控制策略能有效的控制起动电流,并且能实现电动机快速起动.     

异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体平均工作点的解析计算

针对采用时步有限元法研究异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体工作点的变化时存在计算时间长、不适合电机设计阶段的快速计算的问题,通过将异步起动永磁同步电动机的动态数学模型和磁路计算模型结合,建立了异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体平均工作点的解析计算模型。利用该解析计算模型计算了3台样机起动过程中永磁体平均工作点的变化,分别得到了电机起动过程中最大退磁磁场出现时的永磁体平均工作点和电机稳定运行时的永磁体平均工作点。通过与有限元法的计算结果作比较,验证了该解析计算模型的准确性,可为该类电机的快速设计提供参考。     

复合笼条转子感应电动机不同转子材料特性对起动性能的影响

利用电磁场理论和变分法建立了复合笼条转子感应电动机起动时二维电磁场的数学模型，给出了利用有限元法求解正弦时变场的方法。在计算过程中，以定子端电压为约束条件，对定子起动电流进行了迭代计算，得到了额定电压下的起动电流和起动转矩。以此为基础，改变转子槽形，计算转子不同材料时不同转子结构电机的起动性能。通过方案比较，选取合理的转子槽形和材料，进行样机的加工和试验，把计算结果与实测结果进行对比，表明复合笼条转子感应电动机起动性能的计算结果满足工程实际的需要。同时，将计算结果与普通感应电动机起动性能进行比较，证明复合笼条转子感应电动机具有良好的起动性能。     

异步电动机软起动器的研究

异步电动机软起动器以其软起动能力和其他一些优点而广泛用于起动异步电动机。本文分析了异步电动机软起动器的电路结构。介绍了一种利用晶闸管两端电压信号来确定软起动结束点的方法。提出了在异步电动机供电不平衡的情况下平衡相间电流的方法,给出了晶闸管故障检测的方法。     

高转速振动电机起动过程研究

建立高转速振动电机的d-q系统数学模型,指出通过调整电机铁心长度、线圈匝数可优化设计电机的起动过程,控制电机的起动时间。分析了实例电机起动过程的转速特性曲线、转矩特性曲线、电流特性曲线,指出高转速振动电机起动过程中,转速变化存在近似线性特征,不存在“超同步现象”和转矩特性“摆动现象”。