次级断续时直线感应牵引电机的分段式等效电路与特性分析

提出分段式等效电路模型,分析了次级断续时直线感应牵引电机特有的电磁现象及其特性.首先,建立次级断续时直线感应电机的物理模型,根据初级、次级的耦合情况将初级通过断续区域的过程分为九个阶段.其次,提出分段式等效电路模型,分析次级断续时等效电路参数的变化情况.然后,考虑初级铁心有限长、横向和纵向端部效应、趋肤效应和初级半填充...     

短初级单边直线感应电机新型等效电路

基于直线感应电机一维电磁场分析,考虑直线电机端部效应、初级端部半填充槽、磁路饱和、次级背铁电阻等影响,认为端部效应将影响电机的互感和次级电阻,对此采用系数K￠x(s)和C￠x(s)、Kr(s)和Cr(s)进行修正,给出计入修正系数的直线电机单相T型等效电路模型。根据功率守恒原则,对电机三相电压、磁链和电流进行派克变换,得到两相同步坐标系下的数学方程和等值电路,其形式与旋转电机相统一,有利于此类电机运行控制的实现。对电机起动点的4个校正系数、互感和次级电阻进行分析计算,并对不同工况下的推力分别进行理论研究和实验测试。测试结果与理论分析吻合较好,表明所得模型可行,具有一定的工程应用价值。     

栅格次级双边直线感应电机特性

分析了长初级双边型直线感应电机(DSLIM)无铁心栅格次级中感应涡流稳态特性,推导出直线感应电机栅格次级电阻、漏感计算公式,提出一种考虑次级端部导条电阻和纵向边端效应的栅格次级DSLIM等效电路,利用场路联合方法简化了栅格次级DSLIM有限元分析模型。计算并测试对比了栅格次级和平板次级在同一初级下的堵转特性,验证了等效电路和场路联合两种计算方法的正确性。结果表明,栅格次级能消除直线感应电机的第二类横向边端效应、规范气隙横向磁场、提高电机力功比。     

考虑端部效应的同心笼次级直线双馈电机等效电路

同心笼次级直线双馈电机相关研究十分匮乏,其端部效应特征尚不明确,亦未有能体现其端部效应的等效电路,严重制约了该类电机的进一步发展。针对上述问题,该文对同心笼次级直线双馈电机静态及动态端部效应分别进行深入分析,并建立考虑端部效应的等效电路。首先,基于短初级直线电机绕组理论,阐明静态端部效应下直接耦合的产生机理,明确直接耦合感应电动势的分布特点,推导出直接耦合作用下的等效阻抗;然后,基于电机中的电磁关系,分析电机稳态运行时同心笼的过渡过程,计算出动态端部效应修正系数;随后,基于端部效应分析结果并结合传统无刷双馈电机等效电路拓扑,建立同心笼次级直线双馈电机等效电路,推导电机推力表达式;最后,通过静态端部效应和动态端部效应的有限元仿真及实验,间接验证了分析结果的合理性。     

分段供电交流直线电机中偏置磁通密度的分析及其消除方法

对长初级分段供电直线电机中的静态纵向端部效应进行了研究。分析发现,对于采用常规单层分布绕组型式的直线电机,即使通入三相对称电流,通电段气隙磁场中依然会有较大的脉振偏置分量,未通电段部分也会有一定大小的脉振磁场,从而导致气隙磁通密度、轭部磁通密度幅值的增大,继而导致铁耗及电机重量的增加。为了解决这个问题,文中基于通电段端部两个极下线圈匝数的优化,提出了一种新型绕组型式。最后,通过解析理论分析及有限元仿真验证,证明了文中所提方法的有效性。     

长初级双边直线感应电机纵向动态端部效应第一部分:气隙磁场

为了研究纵向动态端部效应对长初级直线感应电机磁场和性能的影响,建立并求解了长初级直线感应电机考虑纵向动态端部效应时的一维时谐磁场方程,分别给出了基本行波、入端行波和出端行波气隙磁密的解析表达式,分析了3种行波磁场幅值、相位和波形的特性,以及端部效应行波对气隙磁场分布的影响,通过二维有限元数值计算验证了气隙磁密解析解的正确性。给出了衰减常数、半波长和波速等端部效应特征参数随品质因数的变化规律。分析结果表明,长初级与短初级结构的气隙磁场分布存在较大差异,当电机在高速运行时更为明显。调整电机设计参数以减小品质因数可以有效地削弱纵向动态端部效应,但这些方法也会降低电机的正常运行性能,在电机设计时应综合考虑。     

采用不同次级结构的单边直线感应电机性能分析

为研究直线感应电机特性受次级的影响程度,采用瞬态有限元方法对四种不同次级材料和结构的直线感应电机进行了分析,并对四种直线电机的堵动特性及机械特性进行了对比。分析结果表明,钢铜平板复合结构的直线感应电机在相同电负荷时,具有较大的电磁推力输出和较小的法向力,是应用于直线轨道交通的最佳选择。     

短初级直线感应电机的动态纵向边端效应分析

为了深入研究动态纵向边端效应对短初级直线感应电机性能影响,对其电磁场方程以及稳态电路展开深入研究.首先,从麦克斯韦方程出发,建立动态边端效应的电磁场模型,从数学表达式角度分析电机气隙磁场分布情况;再在稳态电路中引入激磁电感修正系数以及次级电阻修正系数来分析动态纵向边端效应对电机性能的影响,验证了电磁场理论解释,揭示了动...     

磁悬浮列车用钢次级直线感应电机机械特性的分析

本文运用有限元数值计算方法详细地分析了用于磁悬浮列车的单边平面型钢次级直线感应电机的机械特性，绘出了其次级中的磁场分布曲线及气隙中磁场分布曲线。与实验的比较证明本文理论的正确性。     

次级结构对直线感应电机运行特性的影响

针对直线感应电机次级矩形结构大气隙运行时,其所产生的电磁力小且制动时间较长等缺陷,提出了三角形及梯形两种次级导体结构.在初级电磁结构不变条件下,分别建立了矩形、三角形及梯形等3种次级导体结构的二维有限元模型,获得了上述3种结构的机械特性曲线;通过分析机械特性曲线、单位电流所产生的电磁推力及其所需的制动时间,认为三角形次...     

基于等效次级的直线感应电机的电磁分析与参数辨识

提出一种基于等效次级的直线感应电机空载试验的方法:采用软磁铁氧体材料模拟次级背铁,达到电机次级电流为零、但励磁电感保持不变的空载试验要求。建立电磁场二维模型,解析计算次级材料相对磁导率对励磁电感的影响;在励磁电感不变的前提下,根据次级背板相对磁导率和励磁电感的解析式,设计等效次级的几何参数,通过有限元计算与试验测量进行验证。该文在数学上对励磁电感的表达式做了适当化简,使其能够适用于直线感应电机的控制。     

网格型复合次级直线电机的起动推力

分析了一种网格型复合次级直线电机，它适合驱动带式输送机，通过建立回路方程组，以矩阵法分析直线电机的推力，得出电机起动推力的稳定值及瞬时值，计算结果与结果较吻合。     

直线感应电动机的次级及其影响

文章详细阐述了直线感应电动机的不同次级对其性能的影响,给出了不同情况下的电机特性曲线。通过实验,证明了对于不同次级材料,电机推力与输入功率的关系存在着差异,取得了良好的效果。     

次级非中心位置工况双边直线电动机有限元分析

在理想工况下双边型直线感应电机运行时,次级处于电机中心位置,由于曲线行程和振动等原因,初级会发生不同程度的横向偏移导致次级偏离中心位置,从而电机力特性发生较大变化。通过建立短初级双边型直线感应电机三维解析模型,给出了直线感应电机的数值计算方法和边界条件,获得初级不同偏移程度下直线电动机推力和法向力的表达式。对该工况下的直线感应电机进行三维有限元仿真,得到不同偏移程度下气隙磁场、推力和法向力的特性,分析了同一偏移下频率对非磁性次级电机的磁场和法向力影响。结果表明,随着初级偏移程度不断增大,气隙磁场的磁感应强度略有下降,而抑制偏移的法向力和推力逐渐增大。     

三相感应电动机等效电路参数的一种计算方法

介绍了一种运用计算机对三相感应电动机等效电路参数进行高精度计算的方法。并用此法对6台样机的等效电路参数及其运行特性进行了研究,计算值与实验值一致,证明了此法的正确性和实用性。     

大气隙直线感应电机初级绕组匝间短路故障分析

中低速磁悬浮采用单边型大气隙直线感应电机（LIM）来驱动,每节车厢安装10台初级,采用5串2并的连接方式,复合次级板安装在轨道上,LIM的可靠性对车辆安全运行非常重要。本文就LIM初级绕组匝间短路故障展开研究,基于有限元方法建立了分析模型,计算了起动情况下不同位置、不同匝数匝间短路故障时的性能,包括三相电流、短路电流、推力与法向力,通过对比分析了短路故障对LIM性能的影响,为故障时的可靠运行提供支持。     

A Method for Determining Nonlinear Inductances of Electrical Equivalent Circuit for Three-Phase Induction Motor

Accurate values of the equivalent circuit parameters of three-phase induction motor are critical for its precise performance evaluation. Motor parameters, mainly the inductances obtained from conventional no-load and blocked rotor tests are constant parameters for all load conditions. However, due to inherent nature of the core material property, i.e., nonlinear B-H curve, the inductances do not remain constant in practical. This work proposes a method comprising simple tests using which all the motor nonlinear inductances can be determined. The motor mathematical model under the test conditions is also developed. The results obtained from equivalent circuit using the nonlinear inductances are validated with experimental results for two different motors and good agreement has been achieved. It is observed that the motor performances calculated using nonlinear inductances matches more closely to experimental results as compared to that using constant inductances.