永磁体助磁的双转子双鼠笼异步电机研究

针对异步电机功率因数低的问题,对一种新型电机—永磁体助磁的双转子双鼠笼异步电机进行了研究。介绍了该电机的基本结构和工作原理,创新性地采用了双鼠笼的结构,并对笼间磁轭厚度对电机性能的影响进行了分析。利用有限元分析方法对该电机和双转子单鼠笼异步电机及普通异步电机分别进行了仿真分析,通过比较3种电机在不同负载下的运行状况来研究电机的起动能力和稳态运行性能。仿真研究结果表明,永磁体助磁的双转子双鼠笼异步电机较双转子单鼠笼异步电机和普通异步电机具有更高的功率因数和效率,较双转子单鼠笼异步电机具有更好的起动性能。     

基于异步电动机的电动汽车驱动系统

为了顺应汽车低碳环保的发展趋势,将异步电机用作电动汽车的驱动电机来代替价格昂贵且环保性差的永磁同步电机。采取转子磁链定向矢量控制的方法来实现异步电机的调速控制,在此基础上建立了一个异步电机作为驱动电机,由电池和双向DC/DC供电的电动汽车驱动系统。推导了异步电机的数学模型,搭建了一个小型电动汽车实验平台,并在实验平台上对异步电机调速性能和双向DC/DC供电系统进行了实验验证。实验结果表明,采用转子磁链定向矢量控制能很好的实现电动汽车的驱动系统的调速控制。     

一种改进的异步电机电压闭环弱磁控制方法

针对异步电机在弱磁区域输出转矩下降的问题,在弱磁阶段电压闭环控制策略基础上,通过对励磁电流和转矩电流合理分配,提出一种改进的电压闭环控制策略。用该方法能够使电机在整个弱磁阶段输出转矩能力提高,并能实现对电流的动态调节。利用MATLAB/SIMULINK建立异步电机弱磁控制系统模型仿真,将仿真结果与传统的弱磁控制方法进行比较,可以看到转矩性能较传统的方法有20%的提升并提高电机加速性能,证实了此方法的可行性。     

潜油电机设计方法分析

潜油电机属于立式工作的一种电动机，属于特殊性的三相异步电机，具有细长的结构，分段结构为定转子，在每两段定转子之间安装了扶正轴承和隔磁段。由于潜油电机设计形式特殊，导致普通的三相异步电机设计在潜油电机设计中应用适用度不足，本文对隔磁段抗漏计算方式及端部抗漏计算方式进行了优化，从流体力学理论出发，推导了润滑油与转子之间油摩损耗的计算方式，对潜油电机的设计方式进行了优化。     

基于前馈补偿的效率优化异步电机直接转矩控制

针对异步电机在轻载和高速运行时效率低的问题,提出了一种异步电机直接转矩控制技术的效率优化算法。建立了基于定子磁场定向下旋转坐标系的电机损耗模型,分析了电机损耗与转矩、转速与定子磁链的关系,从而导出稳态时最优的定子磁链幅值,实现电机在不同工况下以最优效率运行。为解决最优磁链计算模块引入后电机控制系统动态响应慢的问题,将伺服电机控制中常用的前馈补偿与速度外环PI调节器相结合,来提高效率优化算法引入后系统的动态性能。     

一种改进的MRAS观测器及异步电机转速估计方法的研究

为了提高异步电机无速度传感器矢量控制系统的低速性能以及降低对电机参数变化的敏感性,提出了一种改进的转子磁链估算方法,基于模型参考自适应(MRAS)观测转速。仿真研究表明,该方法对电机参数变化的鲁棒性好,磁链观测精度高,收敛速度快,低速性能稳定。基于该改进的磁链观测器作为参考模型,可实现异步电机无速度传感器矢量控制系统的高性能运行。     

异步电机绕组切换暂态过程分析与实验平台设计

针对变绕组异步电机绕组结构与普通异步电机的差异性,为反映绕组切换的暂态过程,并为电机控制系统和绕组切换电路设计提供参考,提出了一种新的变绕组异步电机的建模方法。通过对电机绕组切换前后的两套绕组分别进行了独立分析,列写了电压与磁链方程,得到了电机统一状态方程表达式,并对其进行了仿真分析。在此基础上,设计并搭建了变绕组异步电机的实验平台,通过选取合适的绕组切换电路参数,减小了绕组的切换时产生的电压尖峰,实现了平滑切换。实验结果表明,所设计的实验平台可以实现电机绕组的平滑切换,可有效抑制切换时产生的冲击;该建模方法是有效的。     

三相异步电机按转子磁链定向的矢量控制系统实验研究

按转子磁链定向的矢量控制系统,转矩和磁链能够实现完全的解耦,使三相异步电机的性能与直流电机相媲美。通过分析电机的数学模型,采用按转子磁链定向的矢量控制方案,搭建以DSP(TMS320F2812)为核心的实验平台进行带载实验验证,结果表明电机的动静态特性良好,实现了解耦控制。     

混合充磁式磁齿轮复合电机损耗仿真与分析

针对一种混合充磁式磁齿轮复合电机的损耗进行了研究,对比分析混合充磁式磁齿轮复合电机和径向充磁式磁齿轮复合电机的磁场和气隙磁通密度及其谐波,得到了不同转速下两种磁齿轮复合电机的铁耗和涡流损耗情况,并对调磁块形状进行了优化.结果表明,与径向充磁式磁齿轮复合电机相比,混合充磁式磁齿轮复合电机铁耗更小,产生的磁场强度更强,内层和中层气隙磁通密度更大,外层径向磁通密度和切向磁通密度的谐波幅值相对较小,有助于减少涡流损耗;优化后的圆形调磁块结构,可以减小复合电机的涡流损耗和铁耗.     

异形槽单相异步电动机设计方法及其应用

目前,单相宠型异步电动机产量占分马力电机产量的50％以上,专用、规格单一的产品（如冰箱、风扇电机等）产量更大。在日本、美国等工业发达国家为节省铁心材料,针对单相电机特点较普遍地采用异形槽、方形冲片,但对这类电机的设计多依赖于设计者的经验与技巧。国内尚处于仿制阶段,为提高自主设计能力,开展了“异形槽单相异步电机设计方法研究”。课题组针对异形槽单相异步电动机冲片结构特点,将传统的等效电路、磁路计算方法、磁场有限元分析及槽形尺寸优化等现代设计方法结合起来,解决了该类电机的设计方法,并开发了采用微机辅助设…     

基于环链电动葫芦的矢量变频调速控制研究与设计

将带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制原理应用于环链电动葫芦中异步电动机转速、转矩控制,在空间矢量坐标变换的基础上,建立了三相异步电动机的磁链观测模型。采用simulink模块进行系统仿真,结果表明异步电动机的调速性能得到了大幅度的提高。     

小型非晶三相感应电机铁芯的性能

以常见的小型三相异步电机为研究对象,建立了三相异步电机模型,并用铁基非晶材料和硅钢材料分别制作了异步电机的定子铁芯,研究了非晶铁芯与硅钢铁芯的性能和特点。采用软磁交流测试系统对两种材料制成的铁芯进行了交流损耗和矫顽力的测试,测试结果显示:在相同的频率和磁感应强度下,非晶铁芯损耗仅为传统硅钢铁芯损耗的1/3左右,而其剩磁仅为传统铁芯剩磁的1/4,表明非晶铁芯的损耗和矫顽力远小于硅钢铁芯的损耗和矫顽力,且工作频率越高,二者数据差别越大,说明非晶材料较硅钢材料具有更优异的软磁性。建立了三相异步电机的有限元分析模型,对非晶合金铁芯电机和传统硅钢铁芯电机进行了有限元求解。结果显示,采用非晶定子铁芯的电机比传统采用硅钢定子铁芯的电机更加高效节能。该研究成果为深入开展铁基非晶材料在异步电机中的应用提供了参考。     

电容运行式单相异步电动机正反转控制方法的探讨

电容式单相异步电动机是使用最为广泛的一种微型电动机,它不仅是工农业生产各行业上用作微型机械的动力,而且家用电器、小型电动工具也都用它来拖动。在使用时常需要电容式单相异步电动机正转和反转,对电容运行式单相异步电动机的正、反转控制方法及工作原理进行了分析和介绍。     

改进的小波神经网络在异步电机故障诊断中的应用

根据异步电机的复杂故障特点,结合小波变换技术,提出了一种改进的小波神经网络用于异步电机的故障诊断。利用小波变换技术提取异步电机特征信号作为小波神经网络的输入向量,并对小波神经网络算法进行优化,提出了动量系数和学习率自适应调整的小波神经网络算法,给出了动量系数和学习率的调整方法。通过实际测试数据的诊断结果说明该方法的有效性和可行性,具有诊断准确率高、收敛速度快、泛化能力强等优点。     

基于Matlab的单相异步电机调速系统仿真设计

在分析单相异步电机数学模型的基础上,基于Matlab/Simulink环境,建立电机的矢量仿真模型。该模型利用PID及逆变器等控制器件,通过交流-直流-交流进行变频后,来改变电动机的转速,实现异步电动机矢量控制变频调速。仿真结果表明:在Kp=2、Ki=20、Kd=0.1时,调速处于较佳的状态下,调速性能较好。     

两款高效节能小型风机电机的研制

通过对两款进口风机的改造,用无刷直流电动机取代原来使用的单相电容运转两极异步电动机,实现了大幅度节能。     

中型两极异步电动机动力学分析

根据中型两极异步电动机的结构特点,建立有限元分析模型。考虑转子与定子的耦合作用,分析中型两极异步电动机的动力学特性,具体包括零部件模态特性、转子动力学和整机动力学特性。通过试验对比,确认分析的可靠性,进而为中型两极异步电动机的设计与优化提供参考。     

异步电机SVPWM矢量控制系统仿真

为了研究异步电机矢量控制系统在不同负载下的动态特性,在利用Matlab/Simulink构建二相静止α-β坐标下异步电机数学模型的基础上,建立了基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的异步电机矢量控制模型,并对电机的启动性能以及负载为阶跃、斜坡和正弦输入的情况进行了仿真分析。仿真结果表明所构建的系统模型动态过程符合实际调速系统运动过程。     

实心转子制动电机在起重机运行机构中的应用

通过对鼠笼形转子异表电动机和实心转子异步电动机的机械特性的分析,阐述了笼形转子电机起动时出现“冲击”现象的原因和实心转子电机实现“缓起动”的原理,并对该种电机的现场运行情况作一简单介绍。     

以序电流为判据的电动机多功能保护装置

为有效地保护电动机,根据电动机的工作特性采用了序电流作为判据来判断电动机发生的故障,利用功能强大的单片机技术,结合不同故障保护对电流的要求,完成了保护装置的设计,实现了短路、堵转、启动时间过长等多种保护功能。研究结果表明：本装置弥补了常规保护的缺陷,对电动机保护器的设计具有一定的指导意义。