感应电机现代电磁设计方法

对运用ANSOFT软件的RMxprt和MAXWELL 2D模块来设计三相感应电机的方法及过程作了简单介绍。即先用RMxprt路算法对电机进行电磁设计,作出符合用户要求的电磁方案,然后运用MAXWELL2D对感应电机进行额定运行、空载起动、堵转及短路工况仿真分析,得出不同工况下电机的运行曲线、磁密云图和磁力线图。     

电磁弹射用变极距直线感应电机设计研究

根据舰载机弹射器弹射具体指标,分析变极距长初级双边直线感应电机性能,并以直线感应电机等效电路模型为基础,推导电磁推力与各设计参数量关系。研究弹射用变极距双边直线感应电机模型,控制电流频率不变,高速运行时减小直线电机损耗。建立直线感应电机数学仿真模型,分析电机动态性能,比较变极距直线电机相对于传统直线电机的优越性,分析次级长度、电流频率等参量对极距值选取的影响。该研究为直线电机在舰载机弹射方面的运用提供了新的途径和方法。     

电磁发射用直线感应电机位置检测系统

位置检测系统对于电磁发射直线感应电机的正常运行是至关重要的。深入研究了适合于电磁发射特殊应用工况的电涡流传感器的静态与动态工作特性,并基于电磁发射直线感应电机定子由多段拼接而成的特点,设计了直线感应电机位置检测系统的拓扑网络。对位置检测系统中参数设计方法、设计过程进行了详尽推导,研制了实际位置检测系统样机,并在电磁发射平台上进行了实验测试,实验结果验证了所提出的设计理论与设计方法的正确性与有效性。     

大型三相感应电机电磁设计程序

提出大型三相感应电机的电磁设计程序，根据近年来的研究成果及设计计算方法，对“电指（ＤＺ）２５－６３大型三相异步电动机电磁计算公式”作了改进，经多台大中型感应电机设计校核，取得了较满意的结果。     

副绕组串电容的直线感应电动机

提出一种副绕组串电容以提高直线感应电动机功率因数和静推力的方法，并进行了理分析和试验研究。结果表明：在电机尺寸和原材料消耗不变的前提下，此方法比Ｈｏｌｍｅｓ方法在提高直线感应电动机静推力方面有明显效果。     

电磁发射用直线感应电机位置检测系统关键技术研究

电磁发射用直线感应电机采用基于传感器阵列的位置检测系统。该系统以电感式接近开关作为位置传感器并构成传感器阵列,通过电涡流效应感应动子运动并生成相应位置信号。利用位置算法对位置信号进行计算可以实时准确地得到动子位置。设计了位置检测系统的基本原理和拓扑结构,提出系统的参数设计方法。深入研究位置传感器的工作机理,建立传感器内部参数与输出特性的数学模型,分析了适用于电磁发射工况的传感器参数条件。进行位置传感器的性能测试,并在此基础上研制了实际的位置检测装置。通过实际发射平台验证,所设计的位置传感器和位置检测系统能够较好地实现电磁发射特殊工况下的动子位置测量并顺利完成发射任务。     

不同槽配合格栅型直线感应电机电磁特性研究

为了削弱横向边端效应,增大电磁推力,提出格栅型次级作为直线电机新型的拓扑结构。依据电磁场理论,采用有限元分析方法,建立了两类格栅型次级直线感应电机的有限元模型,在瞬态场下,分析了格栅型次级直线感应电机在不同初次级的槽配合时,两类格栅型次级直线感应电机推力、法向力的变化以及波动,对比分析了格栅型次级板与平板型次级的涡流分布以及横向气隙磁场的分布。考虑法向力的影响,计算了在合适槽配合下格栅型次级直线电机的净推力特性,同时得出了两类次级结构产生电磁推力和法向力随速度的变化曲线。通过以上的有限元分析,为直线感应电机优化设计提供了理论参考。     

非正弦供电十五相感应电机谐波电压确定

通过确定非正弦供电十五相感应电机的3次谐波注入电压,为电机PWM调制提供理论依据。把注入3次谐波电压的十五相感应电机气隙磁动势峰值下降幅度最大作为电机理想运行准则,得到基波磁动势与3次谐波磁动势之间空间位置关系与磁动势幅值间数值关系。以十五相感应电机基波等值电路与3次谐波等值电路为基础并从相应的激磁电流出发,计算基波电压与3次谐波电压有效值,求出3次谐波负幅值点与基波正幅值点间相位差,并通过电机空载实验对计算方法的准确性进行了验证。在额定基波电压下,计算了对应于不同给定转差率的基波激磁电流与3次谐波激磁电流,进而得到3次谐波电压有效值及磁动势波形间相位差,最终通过线性插值来获得任意转差率下的3次谐波电压。     

城市轨道交通中直线感应电机的非线性设计

本文提出用于城市轨道交通系统的直线感应电机(LIM)的非线性设计方法.该方法采用二维时步有限元法和外部驱动电路联立求解,考虑LIM的磁轭和背铁材料中的磁饱和现象和运动速度对端部效应的影响,直接计算出LIM在起动和正常工况运行时的电流、电压、磁密、推力、效率等参数.与传统的线性设计方法相比,非线性设计得到的电流与推力关系更为准确,为正确选择电机的冷却容量和驱动变频器的伏安容量提供了可靠的依据.计算实例验证了新方法的有效性.     

高温超导直线感应电机的优化设计

详细讨论了高温超导直线感应电机的结构设计和初级绕组排列方式,给出了高温超导带材临界电流和背景磁场的关系曲线。采用Maxwell有限元电磁分析软件对高温超导直线感应电机进行了详细的电磁分析,并对初级绕组匝数、初级铁心槽高和初级铁心槽宽等关键参数进行了参数扫描和优化,分析了它们对电机电磁力、初级槽漏磁通和电机临界电流的影响,提出了高温超导直线感应电机的优化设计方法。根据得到的高温超导直线感应电机优化设计参数制造了一台完全相同的铜绕组实验样机,测试了样机在不同电流和速度下的推力,对比相同条件下得到的有限元电磁仿真结果,可以得到一个修正推力仿真结果的系数,这个系数对研究不同电机参数的电机推力很有意义。     

双初级耦合直线感应电动机研究

为提高可靠性和冗余性,可以将直线感应电动机的初级按照上下方向布置m台并联运行,且m台初级共用1个次级。这样即使一台初级发生故障,仍可以通过另外m?1台初级过载完成预先设定的任务。对双初级耦合直线感应电动机(m=2)的模型及性能进行了研究,分析了双初级的耦合关系及其对电机等效电路和参数的影响,在此基础上对不同工况下的端口电压、电磁推力等性能进行分析计算。计算和实测结果表明,双初级直线电机同时通入同相电流时,推力大于2台初级单独工作时的推力之和,而端口电压低于单独初级工作时的电压,效率和推力密度与单初级电机相比有所提高。     

轨道交通用大功率直线感应电动机的设计及特性计算

针对轨道交通用大功率直线感应电动机,采用改进的T型等效电路模型进行了电机设计及特性计算,设计中考虑了电机的端部效应、端部半填充槽、次级反应板集肤效应等特殊结构问题.并据此设计制作了样机,样机实验结果与设计结果吻合.同时也给出了不同气隙下电机特性的计算结果.     

电磁感应式小型无线充电器设计

基于电磁感应原理,对无线充电装置的设计进行了研究,在理论分析的基础上设计了一种小型无线充电器装置,该装置由发射模块,接收模块,充电模块三部分构成。实验结果表明,该装置工作稳定,能实现在较短距离的无线充电,具有一定的通用性,在安全性和灵活性方面有较大优势。     

一种新型的直线异步电机参数测量方案

单边直线异步电机(SLIM)的T型电路参数是电机控制的基础,它在无速度传感器控制和在线参数辨识中更为重要.SLIM相对旋转异步电机(RIM)存在气隙大、边缘效应等,若采用RIM开路和短路试验方法,会给参数测量带来较大误差.本文提出一种适合SLIM参数测定的新型方案,只需测量电机输入端的总功率、相电压、相电流和频率4个量,计算出初级电阻、初级漏感、次级电阻、次级漏感、气隙电感和铁损电阻.电机的特性分析表明,该方法真实有效,具有一定的参考价值.     

异步电动机单相运行的电磁分析和叠加原理分析方法

分析了异步电动机单相运行时的电磁关系,提出了基于叠加原理的分析方法,给出了单相运行时的等效电路。     

永磁直线振动电机的优化设计

对一种用于小型空气压缩机的动圈式直线往复振动电机进行了优化设计研究。分析中 ,使用了轴对称有限元法 ,并考虑了系统的非线性特性。所得结果与实测值具有较好的一致性     

高速长初级直线感应电动机纵向边端效应研究

长初级双边型直线感应电动机(double-sided linear induction motor,DSLIM)的运行方式和边界条件与短初级DSLIM不同,因而纵向边端效应对电机性能的影响存在较大差异。依据电磁场理论对长初级DSLIM的动态纵向边端效应进行分析,导出了电机的等效电路模型及其修正系数,结果表明该类型电机在高速运行时纵向边端效应并不明显,通过选择合适的次级极数和工作转差率,长初级DSLIM的纵向边端效应将远小于短初级DSLIM。利用MAXWELL 3D软件构建了电机的三维有限元分析模型,得到了电机的气隙磁场分布和电磁推力曲线。设计实验用原型样机进行了实验,验证了等效电路模型的有效性和实用性     

双槽单相电容直线异步电动机电磁推力分析

为了研究和开发一种新的、结构简单的直线执行装置,对双槽单相电容直线异步电机的电磁推力进行了分析研究。此电机初级采用变压器E型铁心、集中绕组、两个槽和一对极,最大的特点是结构简单,且非磁性次级的采用避免了纵向拉力所附加产生的横向摩擦力。通过搭建试验平台,得出了电机的各项基本参数和电磁推力,为进一步电机优化形成产品提供依据。     

起动异步电动机用磁控式可控电抗器的建模及仿真

介绍了一种改进后的新型起动异步电动机用的磁控式可控电抗器的基本结构和工作原理。从数学分析出发得到等效电路,基于M atlab/PSB对其作了动态仿真。仿真表明将两个相同的变压器一次侧绕组串联,二次侧绕组反串联,可以准确地反映主回路的电流波形和控制回路的电压波形。     

交通用大功率直线异步电动机牵引特性

从直线异步电动机二维电磁场角度入手,采用虚拟电动势法求出相电流和励磁电压表达式,接着把Maxwell电磁场方程、复功率法、保角变换法结合起来,充分考虑端部半填充槽、铁轭磁饱和、次级背铁电阻的影响,对气隙磁链方程进行推导.利用场路复量功率相等关系,本文分别求解出励磁电抗xm0、次级等效电阻、次级漏抗x2、纵向边缘效应校正系数Kr(s)和Kx(s)、横向边端效应校正系数Cr(s)和Cx(s)、集肤效应校正系数Kf.在旋转异步电机T型模型基础上,利用叠加原理,本文提出一种改进的直线电动机T型等效模型.用该模型对日本12000型直线异步电动机牵引特性进行了详细分析,将其中推力、相电流、功率因数、效率变化量与日本著名学者Nonaka的空间谐波法和电机特性试验数据进行比较.结果表明,该模型真实可信,较好地满足工程应用要求,对交通用大功率直线异步电动机的设计和优化奠定了基础,具有较好的参考价值.