绕线转子无刷双馈电机‘Π’型等效电路

等效电路是电机性能分析的重要工具。由于无刷双馈电机为多耦合系统,传统等效电路计算复杂,该文提出了无刷双馈电机更简洁的‘Π’型等效电路,为这种电机的性能分析提供了简单有效的方法。首先根据感应电机基本原理,引出了无刷双馈电机的基本等效电路,考虑无刷双馈电机具体适用工况,将基本等效电路参数均折算到控制绕组。然后,在控制绕组为参考的等效电路基础上,通过电路等效,导出无刷双馈电机的‘Π’型等效电路。进一步对绕线转子无刷双馈电机等效电路的参数获得进行研究,讨论了使用解析法需要注意的地方;并提出用试验直接测定无刷双馈电机基本电路参数的办法。最后,在60k W绕线转子无刷双馈电机样机平台上进行试验,试验结果验证了‘Π’型等效电路的有效性,及参数计算、测试方法的正确性。     

无刷双馈磁阻电机的等效电路与稳态特性分析

无刷双馈电机的定子具有极数和供电频率皆不相同的功率绕组和控制绕组,难以采用传统感应电机的等效电路进行稳态特性分析。根据两套定子绕组的电磁耦合关系特点,提出一种基于频率归算而无需进行极数归算的无刷双馈磁阻电机的等效电路。该等效电路与传统感应电机等效电路具有相似的形式,可用于无刷双馈电机稳态特性分析。文中介绍了采用该等效电路对一台5kW轴向叠片磁阻转子无刷双馈电机的稳态特性分析。仿真结果与实验结果相吻合,从而证明了所提出的磁阻转子无刷双馈等效电路的正确性和实用性。     

无刷双馈电机等效电路模型与特性分析

无刷双馈电机因其较高的可靠性以及较小的变换器容量受到了广泛的关注,特别是在变速恒频发电以及变速驱动等领域有着广泛的应用前景。而绕线式无刷双馈电机由于其较小的谐波含量,在众多转子结构形式中脱颖而出。目前已有文献对无刷双馈电机的理论研究不足,还没有能够全面、准确地阐述其运行原理及特性的分析模型。该文从电机物理模型出发,建立了全部折算到转子侧的无刷双馈电机等效电路模型——异步–同步相串联的等效电路模型,应用该模型进行了电机的运行特性分析,阐明了无刷双馈电机所具有的异步特性、同步特性以及两者的叠加特性,得出了相应的特性曲线,特别是电磁转矩特性曲线。分析结果表明,无刷双馈电机的特性相当于两台有刷双馈电机的串联耦合所得到的特性,即两对异步–同步特性的串联叠加。结合对实际无刷双馈电机设计方案的分析计算,进一步阐述了该电路模型对无刷双馈电机设计及调节控制的指导作用。     

绕线转子无刷双馈发电机的计算机辅助设计系统

本文为了准确且快速分析计算无刷双馈发电机的稳态性能,基于传统三相电机的电磁设计程序和无刷双馈电机的等效电路,开发了采用C语言软件的绕线式无刷双馈电机计算机辅助设计系统。此系统可以计算在不同转速和控制电压下的电机性能。通过对实验数据和计算结果进行对比,证明了此设计系统计算结果的准确性,为绕线转子无刷双馈电机的计算机设计提供了高效便利方法。     

无刷双馈调速电机的参数计算

本文对无刷双馈调速电机的定转子绕组参数进行了分析和计算,将转子绕组折算成三相,结合无刷双馈电机的等效电路,可以对无刷调速电机的稳态运行性能进行分析和计算,为该类电机设计计算提供了有力的理论工具。     

笼型转子无刷双馈电机等效电路的分析及应用

无刷双馈电机作为一种新型交流电机,在电动机变频调速控制以及发电机变速恒频控制领域具有广阔的应用前景,然而其结构、电磁关系、运行特性都比常规电机更加复杂。为了研究该电机的运行特性,本文从笼型转子结构的无刷双馈电机基本电磁关系出发,运用电机学的基本理论和方法,推导了其的电压基本方程,经过频率归算和绕组归算,得到笼型转子无刷双馈电机的通用等效电路和相量图,进而得到了该电机在自然同步和异步运行模式下的等效电路。在此基础上,利用VB编程进行了该电机的电磁设计,通过计算得到了等效电路中的各个参数值,并利用Matlab对该电机不同运行模式下的运行性能进行了仿真分析,说明了等效电路及其参数值的正确性。     

深槽式笼型转子无刷双馈电机的仿真分析

针对笼型转子无刷双馈电机转子磁场调制能力差、电机效率低特点,利用Ansofi软件对一种新型深槽式笼型转子无刷双馈电机进行建模仿真,得出电机磁力线分布图,气隙磁通密度波形,再利用MATLAB软件计算出气隙磁通谐波含量,与具有较好磁场调制能力的凸极加导条转子无刷双馈电机的仿真结果进行分析对比,得出深槽式笼型转子结构简单可靠...     

无刷双馈电机研究综述与展望

无刷双馈电机具有结构可靠、变频器容量小等优势,非常适合灵活运行于防爆、易燃等特殊或极端工况,近年来受到广泛关注。该文根据无刷双馈电机的基本工作原理,明确了该类电机的命名原则与规范名称;总结了现有定转子方案的结构及性能特点,综合考虑性能指标与结构工艺,提出了转子双套绕组的发展方向;梳理了无刷双馈电机的稳态等效电路模型及基于各类数学模型的优化设计方法,针对现存难以完整考虑不同转速工况性能的不足,阐明了利用新型同步-异步相串联等效电路进行优化设计的思路;对比分析了经典及新近出现的无刷双馈电机控制系统拓扑和控制策略特点,面向典型电动、发电工况建立了完整的电机及控制系统。最后,对无刷双馈电机的上述理论研究问题及工业应用的发展方向进行了总结阐述,为该类电机的深入研究及加快推广应用提供参考和指导。     

无刷双馈电机等效电路参数的实验测量

给出一种基于实验测量确定无刷双馈电机等效电路中各参数的方法。根据不同运行状态下的不同等效电路,列写回路电压方程,通过推导,得到等效电路中参数的解。以一台15 k W类鼠笼转子无刷双馈电机样机为例,得到无刷双馈电机折算到功率绕组侧等效电路中的参数值。通过与仿真得到的T-n曲线以及实验得到的稳定运行区的T-n曲线段进行对比,验证了该方法的正确性。     

磁阻和笼型转子无刷双馈电机的统一等效电路和转矩公式

无刷双馈电机是一种适用于变频调速系统使用的新型电机、其结构型式和工作原理与传统交流电机相比具有较大差异。文中采用传统的电机分析方法,分别建立了具有不同转子结构型式无刷双馈电机的数学模型,导出了其等效电路和电磁转矩相同的表达式,并对等效电路中的电感参数进行了实验验证。     

笼型转子无刷双馈电机的电磁分析和等效电路

无刷双馈电机是一种适用于变频调速的新型感应电机,其结构和工作原理与普通交流电机不同.本文分析了具有笼型转子电机的基本电磁关系,提出了用电动势来等效机械负载的新频率折算方法.在此基础上,建立了一个通用的等效电路模型,它不仅适用于电动状态下的特性分析,而且适用于对发电机的分析.利用该等效电路,对电机的特性进行了分析和仿真.仿真和实验结果的一致性,证明了本文提出的电路模型和计算方法的正确性.     

A LINEAR TRANSFER FIELD MACHINE FOR ASYNCHRONOUS MODE OF OPERATION

ABSTRACT

For the first time, this paper describes a working model of a novel linear transfer field machine along with an equivalent circuit analysis method for the asynchronous mode of operation In the sinusoidal steady-state. The machine is found to have a thrust-speed characteristic like unto that of the flat linear induction machine with a conducting sheet secondary. Analysis of performance is made for values of speed across the range from standstill to synchronous speed. Laboratory measured data are compared with calculated values for standstill operation.     

EQUIVALENT CIRCUIT OF TRANSFER FIELD MACHINE FOR ASYNCHRONOUS MODE OF OPERATION

ABSTRACT

For the first time, performance analysis of asynchronous mode operation of the novel transfer field (TF) machine is presented. A general equivalent circuit for polyphase, sinusoidal steady-state.operation is derived. It is shown that this machine displays speed-torque characteristic similar to that of conventional polyphase induction machine. An analysis of performance is made for values of speed across the range from stall to synchronous speed. Laboratory measured data are compared with the calculated values showing excellent correlation.     

根据受扰轨迹识别电力系统主要振荡模式的信号能量法

弱联系的互联电力系统容易发生低频振荡已成为危及系统运行安全一个不容忽视的因素。根据系统受扰轨迹识别系统的主导振荡模式有重要意义。该文提出一种基于轨迹识别电力系统主要振荡模式的信号能量法，对单机无穷大系统，建立了受扰轨迹能量变化与振荡模式阻尼比之间的解析关系。通过构造与受扰轨迹在能量意义下等效的二阶系统，该方法也可用于识别多机系统的主导模式。由于所需的受扰轨迹既可取自于广域量测系统，也可通过仿真获得，该方法易于用来研究多机系统的主要振荡模式。运用信号能量法还可以识别不同时段主导振荡模式的变化。在单机对无穷大系统和EPRI-36节点8机系统算例中，证明所提方法的有效性。     

Uncontrolled generator operation of interior PM synchronousmachines following high-speed inverter shutdown

Interior permanent magnet (IPM) synchronous machine drives are vulnerable to a special fault mode when gating is suddenly removed from the inverter switches during high-speed operation. The resulting IPM machine operation as a generator in combination with an uncontrolled rectifier must be properly understood and accounted for in the machine design to avoid damage to either the machine or inverter. An approximate closed-form solution is derived in this paper which relates the resulting machine phase current (and torque) to the IPM machine parameters, the DC-link voltage and the rotor speed. The resulting operating characteristics are particularly interesting for IPM machines that have been designed with inductance saliency ratios greater than 2 (i.e., high-saliency machines). The validity of the approximate solution is confirmed using dynamic simulation results, and the implications of these results for the machine designer seeking to minimize or eliminate the impact of this undesired operating mode are thoroughly discussed     

抽水蓄能电站中SFC变频启动的若干特点

介绍了大型抽水蓄能电站机组的静止变频器SFC(Static Frequency Converter)变频启动的基本原理。分析了SFC启动同步电机低转速运行(脉冲切换方式)和高转速运行(同步方式)的工作特点、频率限制。要保证同步电机由低转速运行平稳过渡到高转速运行,必须使脉冲方式下的频率上限与同步方式下的频率下限之间重叠部分有足够的裕度,即选择合适的切换频率。     

异步电机不对称运行时电容值的确定

借助网络图论，用回路电流法列写了便于计算机辅助分析计算的网络方程，计算了单相电源供电的三相异步电机稳态运行时的各支路电流。基于支路电流，推导了对应于正序与逆序旋转磁场的正序与逆序等效电流。以逆序电流有效值与正序电流有效值之比作为不对称运行异步电机运行状态的判据，该判据最小为优化的目标函数，运行电容值为一维变量，用黄金分割法求出某一转差率下的理想运行电容值。算例的计算结果表明，在运行范围内理想电容值变化不大，这为选择一合理的固定运行电容值提供了理论依据。     

稳定控制装置中策略搜索匹配状态机模型

随着电力系统规模的不断扩大,稳定控制装置的二次开发工作面临巨大压力。在分析电网安全稳定控制策略实现特点的基础上,提出了一种标准化稳定控制装置中策略搜索匹配状态机模型。该模型通过将稳定控制策略归纳为运行方式集、当前运行方式、故障状态集、控制措施集、运行方式变化、策略搜索匹配共6个元素,与Mealy型有限状态机模型建立一一对应的映射关系,形成统一的数学表达。这种标准化的数学表达式物理概念清晰,逻辑关系明确,表达形式简洁,与实际系统的动态过程十分吻合,实现了策略表与搜索匹配的解耦,简化了软件编制和测试的流程。实际工程测试表明,所建立的模型提高了稳定控制工程实施的整体效率。     

初值优化的电力系统戴维南等值跟踪算法研究

在电力系统分析计算时,需要对电网进行等值处理。戴维南等值是常用的等值手段,它能够反应系统运行状况并且具有模型清晰、简单快速的特点。针对现有方法求取戴维南等值参数时,存在参数漂移和参数跟踪问题,提出基于初值优化的偏差校正跟踪算法,利用相邻运行点的戴维南等值电压幅值不变、相角变化,进而获取等值跟踪初值,采用偏差校正方式进行跟踪电网运行点的变化。初值优化算法与偏差校正方法相结合能够快速跟踪等值参数,又能够避免参数数值计算不稳定。通过跟踪性能测试和四机两区域系统仿真算例,证明了所提算法的可靠性、准确性与有效性,能够快速跟踪实际电网运行方式。     

TRANSIENT PERFORMANCE ANALYSIS OF POLYPHASE HYSTERESIS-RELUCTANCE MOTORS

Abstract

This paper presents some important aspects of the run-up characteristics of polyphase hysteresis-reluctance motors. Analysis to predict the transient and asynchronous performances of these type of motors are presented. A general equivalent circuit model is developed for the sub-synchronous mode of operation. The experimental rotor was made of 36% cobalt-steel alloys and tested by using a stator of polyphase generalized machine. A discussion to Investigate the influence of motor parameters on run-up response Is given. Digital simulation studies have been carried out for the proposed analysis and the results are compared to those of a practical model