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。     

优化磁链算法的稀土永磁无刷电机位置检测方法

结合无位置传感器稀土永磁无刷直流电机的特点,在分析经典的稀土永磁无刷直流电机磁链观测法及三次谐波过零检测法的基础上,针对磁链观测法控制精度受电机电抗变化影响,而三次谐波过零检测法需要其他方法配合且不能得到连续转子位置信号的问题,提出磁链基波和三次谐波组合优化的无刷直流电机无位置传感器控制方案。方案对转子磁链三次谐波进行一定的逻辑运算得到三分之一电机旋转周期的连续转子位置信号,利用转子磁链基波信号计算得到的位置信号进行定位,两者配合得到不受电机电抗变化影响的连续转子位置信号,进而控制电机的换向和运行。仿真和实验结果表明,本文提出的方案能够准确检测所需的转子连续位置信号,能够准确控制无刷直流电机的换相。     

齿谐波法设计的无刷双馈发电机运行范围

转子绕组采用齿谐波法设计的无刷双馈电机在变速恒频发电领域有着广泛的应用前景,而影响其应用的关键在于电机运行的可靠性。要实现电机可靠运行,则必须考虑电机能可靠运行的约束条件。约束条件主要包含运行时电机的电负荷、磁负荷和变频器容量等。根据齿谐波法绕线转子无刷双馈发电机在船用轴带领域的实际工况,依据绕线转子无刷双馈电机全电路模型,对轴带发电机电负荷的组成及其对电机温升的影响、磁负荷选择的依据和变频器容量的选择等进行了分析,推导了绕线转子无刷双馈发电机可靠运行的范围。计算和样机实验对比验证了结论的正确性。     

同心式转子结构无刷双馈电机的性能分析

无刷双馈电机设计时转子谐波含量较大,影响着电机性能。采用绕线式转子结构并利用齿谐波原理,设计的新型同心式转子结构的无刷双馈电机,能够很好地解决此问题。阐述齿谐波原理,并以一台绕线式无刷双馈电机为例,具体分析同心式转子绕组的磁动势。利用有限元仿真软件建模仿真。对无刷双馈电机发电运行时,电机磁密分布、气隙磁密谐波和不同转速下功率绕组电压波形在仿真和样机实验时的结果进行分析,验证同心式转子绕组能调制磁场和降低气隙谐波,使无刷双馈电机具有良好的性能指标。     

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。     

绕线转子无刷双馈电机多谐波联合起动过程中磁动势及性能分析

多谐波联合起动绕线转子无刷双馈电机通过改变电机定子绕组联结方式,使得励磁电流在气隙中产生基波磁动势以及与基波同转向的不同极对数谐波磁动势。基波磁动势协同这些谐波磁动势与转子上复合线圈绕组相互作用来降低起动电流和增大起动转矩,进而改善电机的起动性能。该文通过详细的推导建立该电机的定子绕组磁动势数学模型,分析该电机在起动时磁动势谐波含量;分析转子绕组的磁场调制机理及工作特点,并对该电机在起动时的等效电路以及气隙磁通密度进行分析以研究其起动性能。仿真和试验结果表明,采用多谐波联合起动方式使电机的起动电流降低,起动转矩增大,并且使得电机具有良好的起动性能。     

考虑转子谐波电流影响后双馈电机电磁功率的分析与计算

有不少文章研究了双馈电机的稳态运行性能，但在研究其性能时考虑谐波电流影响的却较少。该文从该类电机的基本电磁关系出发，提出了基波和谐波的等效电路，给出了谐波电路中参数的计算方法。导出了基波电磁功率、稳定谐波电磁功率及脉动谐波电磁功率的计算公式。文章最后以一个实际的绕线型感应电机用交直交电压型逆变器供给励磁的双馈电机为例，计算了主要谐波的稳定和脉动的电磁功率以及电机总的电磁功率。结果表明，该文给出的分析与计算方法是有效的。     

笼障转子无刷双馈电机水冷系统设计

为了降低笼障转子无刷双馈电机的温升,进一步提高其功率密度,提出采用水冷方式替代风扇冷却对该种新型电机进行冷却系统设计。建立水冷系统解析计算模型,分别设计了轴向和螺旋两种水路结构,计算两种水路结构机壳表面温度,并对两种水路结构进行对比分析。选取无刷双馈电机周向1/6区域作为研究对象,建立三维稳态温度场物理模型,通过采用有限元方法计算了电机各部分的温升分布,并对结果进行详细分析。最后将有限元计算结果与解析结果进行对比,验证了螺旋水路冷却方案设计的有效性,为后续水冷样机的研制和进一步实验研究提供理论依据。     

不等匝线圈转子结构的无刷双馈电机研究

无刷双馈电机转子谐波含量大,导致电机损耗大、效率低,制约了其工业应用。为了解决这个问题,运用绕组齿谐波原理和正弦绕组原理,提出一种采用不等匝线圈设计转子结构的无刷双馈电机,并结合设计实例进行了详细分析。这种新结构能有效提高转子绕组在两种不同极对数下的导体利用率,并减少其它谐波含量。通过建模仿真和样机实验验证了结构设计的正确性。样机实验结果表明,不等匝线圈转子结构的无刷双馈电机能克服传统无刷双馈电机存在导体利用率低、谐波含量大的问题,具有良好的性能指标。     

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.     

无刷双馈电机谐波铜耗与铁耗的分析与计算

针对无刷双馈电机谐波含量高、谐波损耗大的问题,提出考虑谐波磁场、谐波电流、集肤效应和旋转磁化影响的BDFM损耗计算模型.基于二维场路耦合时步有限元模型和谐波分析方法,分别建立两种转子铜耗计算模型和三种定转子铁耗计算模型,分析不同计算模型对转子铜耗和定转子铁耗的影响,得到定转子谐波铜耗和铁耗的变化规律.结果表明,转子铜耗模型2以及定转子铁耗模型3更精确;随着控制绕组电压的增加,定转子铜耗先减小后增加,定转子铁耗持续增加;随着负载转矩的增加,定转子铜耗和铁耗均随之增加.通过与一台相似异步电机铜耗和铁耗的电磁设计数据和实验数据的比较,验证了模型与计算结果的正确性.     

无刷双馈电机稳态特性的解析分析

从无刷双馈电机稳态等效电路 ,导出无刷双馈电机转矩的解析表达式。利用这些解析关系 ,可以直接分析电机参数对稳态特性的影响 ,并获得一些重要结论 ,为该类电机的控制策略研究提供依据。     

考虑饱和影响的绕线转子无刷双馈电机性能

无刷双馈电机的磁路中同时存在两种不同极对数且不同转速的磁场。由于磁场分布的不对称性及时变性,传统的分析方法很难考虑饱和对电机带来的影响。本文建立了无刷双馈电机的有限元模型,并利用瞬态分析法分析了其相关运行性能,研究了功率在两套绕组中的分配规律。由于有限元模型考虑了磁场的饱和效应,故其计算结果相比传统方法更接近实测值,相关实验证实了该模型的有效性。     

无刷双馈电机的工作原理及电磁设计

无刷双馈电机是一种新型感应电机，它在风机和水泵的调速节能驱动方面有着广泛的应用前景。该文详细分析了电机的基本工作原理，推导出了电机的转速、电磁功率和转子感应频率等计算公式。在对谐波进行分析的基础上，提出了采用交叉短距式定子绕组和调整转子导条分布的方法来抑制高次谐波。最后结合电机设计实例，详细阐述了其电磁设计理论和设计方法。     

无刷双馈电机的基本原理及实际应用

无刷双馈电机是一种新型感应电机,可以降低调速系统的容量,对电网的谐波污染小,因而具有很好的发展前景.介绍了无刷双馈电机的基本原理及实际应用,并通过实验,对电机的性能加以验证.     

无刷双馈电机笼型转子磁场调制能力分析

笼型转子无刷双馈电机(BDFM)由于其简单且特殊的转子结构,使得转子磁场谐波含量大,直接影响转子的磁场调制能力。从电机内部磁场入手,提出了一种快速计算BDFM转子磁场的方法,分析了转子磁场与转子短路环个数及短路环分布的关系。以短路环个数及短路环分布跨距为参数,建立MATLAB计算程序对转子磁场调制能力进行分析,研究了转子的极限调制能力。最后,通过Flux电磁场有限元分析软件建立电机模型并对所提方法进行了验证。研究结果有助于优化转子结构设计。     

700kW船用轴带无刷双馈发电机的设计与测试

无刷双馈发电机转子绕组谐波含量大,导致发电机损耗大、效率低,制约了其工业应用。为解决此问题,运用绕组齿谐波原理和正弦绕组理论,提出一种采用多节距不等匝多层线圈设计转子绕组的无刷双馈发电机,并结合设计实例进行了详细分析。这种新结构能有效提高转子绕组的导体利用率,并减少除了两种主要极对数之外的其他谐波含量。通过有限元建模仿真和样机实验验证了结构设计的正确性。样机实验结果表明,所提出的多节距不等匝多层线圈转子结构的无刷双馈发电机具有良好的性能指标。     

无刷双馈电机的功率研究

无刷双馈电机（简称BDFM）是近年发展起来的新型交流电机,它在大型电力驱动和风力发电领域具有很好的应用前景。在详细分析无刷双馈电机的电磁关系和稳态等效电路基础上,利用相量图对BDFM的能量可逆过程进行了研究,并对BDFM在各种速度和电动、发电状态下的功率平衡与功率流程关系进行了详细分析,为BDFM的控制与应用奠定了理论基础。     

基于实验和遗传算法的无刷双馈电机参数估算

等效电路是分析无刷双馈电机(brushless double fed machine,BDFM)同步运行性能的有效工具,但是缺乏准确的参数测量方法。在等效电路的基础上将电压和电流向量分解为实部和虚部,建立起无刷双馈电机同步运行时的非线性数学模型,并在此基础上提出一种将实验数据和遗传算法相结合的参数估算方法。将等效电路中的参数作为一组决策变量,求解不同运行状态下的数学方程,将计算值与测量值之差作为目标函数,通过遗传算法,对决策变量进行优化,使计算值与测量值之差最小。给出了参数估算的流程并编程实现,计算结果表明算法合理。