十五相感应推进电机切套减额运行转矩计算

多套多相感应推进电机切套减额稳态运行时,与负载的匹配性能直接关系到推进系统的可靠性。该文以三套五相绕组构成的十五相感应推进电机为研究对象,针对电机不同套数绕组投入/切出减额运行工况,重新计算了对应的定、转子参数,并应用分布磁路法计算了计及饱和变化的励磁电抗,建立了电机对应不同套数绕组运行时的等效电路,结合螺旋桨负载机械特性,计算了十五相感应推进电机切套减额运行时与负载相适应的最大输出转矩。对十五相感应推进电机原理样机进行切套减额运行实验,实验结果与计算结果吻合较好,验证该文所提分析方法的正确性。     

九相感应电机对称缺相运行效率优化

多相感应推进电机作为舰船推进系统的核心装置之一,具有可靠性高、功率密度高、转矩脉动小等优点。对于多套多相绕组构成的多相感应电机,当推进系统出现故障或低速航行时,电机可切出一套或多套绕组,在对称缺相状态下减额运行。本文以三套三相绕组构成的九相感应电机作为研究对象,针对电机对称缺相运行工况,在重新计算定、转子参数的基础上,建立对称缺相运行时的T型等效电路,结合螺旋桨负载机械特性,计算了九相感应电机对称缺相运行时与负载匹配的最大输出转矩,并对比分析了减额运行工况下不同相数运行时的效率,为多相感应推进电机对称缺相运行提供了理论依据。     

九相永磁同步推进电机系统主动切套运行控制策略

主动切套运行是多套多相电机特有的一种对称故障运行方式,可根据负载率选择最佳的运行绕组套数,以优化电机系统效率。本文以三套三相绕组构成的九相永磁同步推进电机系统为研究对象,研究了电机主动切套的控制方法,通过考虑切套前后推进电机本体及其逆变器损耗的变化,得到九相永磁同步推进电机系统全转矩范围内损耗最小的切套运行方式。通过对9kW九相永磁同步推进电机原理样机进行Simulink仿真计算,验证了理论分析的正确性。     

长定子直线感应电机饱和特性和非线性计算

提出了一种应用于电磁发射场合的新型无槽双边长定子直线感应电机,该电机取消了传统电机的齿槽结构,增大了电机定子绕组的导电面积,降低了电机损耗和温升。基于电磁场有限元仿真计算得到了电机定子漏感和励磁电感的饱和特性,给出了电机非线性工况的计算方法。实验结果和计算结果的比较验证了计算方法的正确性。     

感应整流式无刷同步电机的励磁原理和调压性能研究

为了实现转子励磁型电励磁电机的无刷化励磁,研究一种感应整流式无刷同步电励磁电机。新结构电机采用传统电励磁电机铁芯。当往定子励磁绕组通入直流励磁电流后,感应激励绕组电流和转子励磁绕组电流产生的磁场在气隙中叠加,共同感应电枢绕组。该方法结合传统的感应励磁和励磁机励磁的优点,实现高效的无刷化励磁。介绍感应整流式无刷同步电励磁电机的结构,绕组分布和基本工作原理,理论分析感应激励绕组电流和转子励磁绕组电流的励磁原理,运用Ansys Maxwell仿真分析发电机的输出电压波形以及调压性能。制作了一台1.5kVA的实验样机,验证了理论和仿真分析的正确性。     

九相磁通切换永磁电机主动缺相运行控制策略

为提高电驱系统轻载工作时的运行效率,提出一种九相磁通切换永磁(FSPM)电机主动缺相方案,即按照不同功率要求,运行不同绕组系统,进而获得不同绕组组合状态下的最大效率。首先建立九相FSPM电机及变流器的损耗模型,并从系统运行功耗角度分析,讨论最佳的绕组通电模式。在此基础上,精确计算主动缺相运行时谐波子空间的电流分量,进而设计主动缺相控制策略。最后,按照绕组最优投切顺序给出直接切换和容错切换两种投切方式。仿真和实验结果验证了主动缺相控制策略的有效性。     

变速运行的定子双绕组感应发电机电磁优化设计

文中提出了变速运行时通过电机本体参数与励磁电容同时优化来实现双绕组感应发电机控制绕组励磁调节器容量最小的优化设计策略，推导了控制绕组电流与电机参数的关系式，给出了3/3相双绕组结构的dq轴互漏感解耦的选取原则以及变速运行的磁路设计特点，以此建立了具有航空电源特点的优化设计数学模型，并采用动态全域映射收缩算子的复合形法对一种双绕组感应发电机进行了优化设计。样机设计结果表明，该优化设计策略可以有效地降低控制绕组励磁调节器的无功容量、系统成本和体积。     

感应电机定子绕组缺相故障诊断的仿真与研究

在三相感应电机运行的各种故障中,绕组缺相故障的发生率较高.当定子绕组-相断路时,将导致三相感应电动机的缺相运行.基于αβο坐标下数学模型,对异步电动机定子绕组故障瞬变过程完成建模,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行了实验仿真,通过确定约束条件和对电机参数的设定得出模型的仿真结果.通过对其结果分析,获得了对定子绕组故障的定位方法,分析结论对电机出现此类故障时的诊断方法提供了理论依据,而且对电机中出现其他故障时的现象分析和故障定位有一定的指导意义.     

磁控高抗非线性电路磁路模型及频域算法研究

为细化提升磁控高抗复杂磁路特性的仿真精度,该文探索磁控高抗磁路设备偏磁和磁滞特性及其频域算法,将定点技术引入到非线性磁路模型当中,引入定点磁阻理论克服考虑磁滞效应时非线性铁心磁阻的不连续性。基于定点谐波平衡法建立磁控高抗电路–磁路频域耦合方程,通过对该方对该方程右端类磁动势M进行迭代计算,得到磁控高抗绕组励磁电流与铁心柱的磁通,实现对磁控高抗铁心磁滞特性的模拟。对不同结构的磁控高抗进行直流偏磁实验,通过励磁电流计算结果与测量结果的比较,验证该方法的准确性与有效性。该算法可以将各次谐波解耦并实现非线性方程的快速有效求解,有利于大规模非线性电路、磁路问题中实现谐波分解后的并行计算。     

感应电机定子绕组缺相故障的模型仿真

在三相感应电机运行的各种故障中,绕组缺相故障的发生率较高,其主要包括供电电源一相断路和定子绕组一相断路,而这类故障通常不容易观测和诊断。基于感应电机的数学模型,以MATLAB/SIMULINK为工具对电机定子绕组故障瞬变过程进行了建模仿真。通过分析,验证感应电机定子绕组缺相故障理论分析的正确性,为定子绕组故障的快速、准确定位提供有效的手段,且对电机中出现类似故障现象的分析和定位也有一定的参考价值。     

基于磁路特征的三相三柱式变压器励磁参数识别

针对励磁参数在变压器保护中的应用,提出了三相三柱式变压器励磁电感参数的识别方法。根据三相三柱式变压的磁路特征建立了反映主磁通感应压降与励磁电流关系的简化数学模型。对于Y/Y接线的变压器,在求得其主磁通感应压降后,根据所建模型可稳定、准确地求取其在非内部故障情况下的励磁参数,所求参数与内部故障相比特征明确。Δ侧环流不是三相三柱式变压器的励磁电流,在用绕组端电压代替主磁通感应压降后,可直接应用于Y/Δ接线变压器,励磁涌流时仍可准确计算其励磁参数,其特征明确,可与差动保护配合,构建励磁涌流识别判据。通过统一电磁等效电路(unified magnefc equivalent circuit,UMEC)仿真模型验证了该方法的正确性。     

基于Ansoft感应电机不对称短路瞬态

首先简述感应电机不对称短路的瞬态理论基础，然后利用Ansoft对三相感应电动机带恒转矩负载和通风机负载稳定运行时突然发生定子一相绕组对中点短路故障的运行过程进行仿真计算，并对仿真结果进行分析。     

基于变网络等效磁路法的双凸极电机电感参数变化规律的分析

双凸极电机是一种新型的电机,它的电感参数对分析它的基本理论和运行特性至关重要。本文对三相电励磁的双凸极电机建立变网络等效磁路模型。在考虑励磁磁场和电枢磁场相互作用以及磁路饱和的基础上,利用该方法可以计算在任意转子位置、任意电枢电流、任意励磁电流下任一绕组自感和绕组之间互感。该计算结果和电磁场有限元分析结果进行比较,验证了该方法的正确性。最后,得到了不同情况下该电机电感参数变化的一般规律。     

基于变网络等效磁路法的双凸极电机电感参数变化规律的分析

双凸极电机是一种新型的电机,它的电感参数对分析它的基本理论和运行特性至关重要.本文对三相电励磁的双凸极电机建立变网络等效磁路模型.在考虑励磁磁场和电枢磁场相互作用以及磁路饱和的基础上,利用该方法可以计算在任意转子位置、任意电枢电流、任意励磁电流下任一绕组自感和绕组之间互感.该计算结果和电磁场有限元分析结果进行比较,验证了该方法的正确性.最后,得到了不同情况下该电机电感参数变化的一般规律.     

分数槽集中绕组永磁同步电机的电感计算

在少槽多极的分数槽集中绕组永磁同步电机中,存在幅值较大的次谐波和与基波绕组系数相同的高次谐波,特别是存在与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大、极对数与基波相差仅几对极的谐波。使得电机的电枢反应谐波磁场很强,与之相对应的谐波漏抗很大,电机的总漏电感很大,其基波励磁电感与传统短距分布绕组电机相比小很多。一般情况下,漏电感都比励磁电感还大。在对电机磁路进行理想假定的条件下,针对不同槽极数组合的单元电机,推导出该类电机电感参数的计算公式。其中,电枢反应基波励磁电感计算公式与传统的交流绕组相同,而电枢反应总电感和谐波漏电感计算不同于传统的交流绕组。     

感应电动机定子缺相故障动态过程仿真研究

缺相故障是三相感应电动机的典型故障之一，本文采用三相感应电动机在αβ0坐标系下的数学模型，根据具体故障情况下定子绕组的接线，推导出电机定子端电压的约束条件，编写了一个适合于感应电动机对称和定子不对称运行情况的实用仿真计算程序，通过对定子三角形接法的三相感应电动机的两种故障状态，即电源一相断开和定子绕组一相开路的运行过程进行仿真计算，并对仿真结果进行分析，得出了一些有用的结论。     

基于控制绕组磁场定向的定子双绕组感应发电机变速运行的研究

本文提出了一种风力发电系统，该系统所采用的感应电机定子上除了有一套功率绕组向外输出功率之外，还有一套控制绕组，专门对系统的励磁电流进行控制，提高系统的动态性能。文中建立了整个定子双绕组感应发电系统的仿真模型，分析了系统的建压过程，采用控制绕组磁场定向的控制策略，对其在变转速条件下系统动态特性进行了研究，仿真和实验都验证了该系统在变速运行条件下作为直流电源的可行性。     

十五相感应电机缺相故障稳态性能分析（英文）

多相感应电机因其优越的容错性能,非常适用于可靠性要求极高的大功率场合。针对舰船十五相新型感应推进电机缺相故障,应用合成电流法,列写了矩阵形式的绕组回路电压方程,求解电机一相或多相缺相运行时的稳态运行性能。方程形式统一,可尽量少地改动方程参数。通过对十五相感应电机不同缺相故障进行试验,实测基波及3次谐波不对称电流与计算值吻合较好,验证了分析方法的有效性。     

基于电路-磁路耦合的感应型滤波换流变压器仿真与验证

感应型滤波换流变压器是一种利用变压器耦合绕组的安匝平衡作为滤波机理的变压器,为了研究其内部磁通链的耦合关系,建立电路-磁路模型很有必要。以绕组的连接方式为基础,建立了电路和电磁感应模型,以铁芯和绕组的空间几何结构为基础,考虑铁磁材料中的涡流效应,建立了磁路模型。铁芯的非线性磁阻用集总参数模型表示,并用微粒群优化(PSO)算法进行优化,最后以感应型滤波换流变压器的实际设计参数为依据,对感应型滤波换流变压器的滤波绕组接入滤波器前后的一次绕组电流和励磁电流进行了仿真对比。动模实验验证了所建模型的正确性与准确性。所建模型为感应型滤波换流变压器的阻抗设计提供了理论依据,并对正确分析感应型滤波换流变压器的运行性能具有重要意义。     

无槽双边长定子直线感应电动机磁路计算方法

该文介绍了一种应用于电磁发射领域的新型无槽双边长定子短动子直线感应电动机,针对该新型电机结构特点,提出适用于该新型直线电机的分布磁路计算方法,在已知电机激磁电流的前提下,对电机沿长度方向进行等间隔分块处理,对相邻等分节点构成的闭合磁路进行磁压降计算,得到关于各等分节点气隙磁密的线性方程组,通过对铁心磁导率进行迭代计算获得各节点的气隙磁密值。在此基础上,由气隙磁密计算绕组磁链,绕组磁链与激磁电流的比值即为对应的电机电感。与有限元计算结果和实验结果的对比,验证了该文提出的磁路计算方法的正确性。