核电站主氦风机电机转子护环结构优化

主氦风机电机转子铁心端部应力强度应满足要求,以确保高温气冷堆的安全运行。采用有限元分析方法对主氦风机电机转子端部铜条、端环和护环结构进行强度分析计算,根据高转速下铜条和端环的应力大小对护环结构和热套紧量进行优化,使铜条、端环和护环的应力均小于材料的许用应力。     

对百万千瓦级THDF系列发电机主要设计参数取值合理性的分析

从发电机运行可靠性角度,对SIEMENSKWU公司提供的百万千瓦级THDF系列发电机主要设计参数取值合理性进行了初步分析。内容包括:气隙取值及其对发电机短路比的影响;转子本体直径取值及其对转子护环受力状况的影响;风扇压头取值及其对发电机转子绕组、铁心压圈温升的影响。     

感应电动机铜条转子护环的选择

通过对鼠笼型铜条转子感应电动机护环的分析,采用理论计算和有限元仿真两种方法,对一台型号YKK630-4电机进行具体分析,并进行了试验和运行,结果表明这两种方法均满足电机运行工况,为铜条转子护环的选择提供了正确的方法。     

车用驱动电机的转子挡环设计

挡环是车用驱动电机转子的核心零部件，其可靠性设计对电机转子的可靠性有重要的影响。文章在分析转子挡环功能特点和设计工况的基础上，提出了解析法和有限元法相结合的转子挡环过盈连接设计方法。并研究了不同的挡环安装工艺方法的实现条件及优劣势，给出了冷压工艺合理性的评估方法，为转子挡环的设计提供支撑。     

基于Ansys的永磁同步电机转子振动分析

振动是电机的重要指标,对电机转子进行振动分析为其结构改进和性能优化提供理论依据。运用Ansys有限元分析软件对永磁同步电机转子进行模态分析,得到该电机转子振动系统的低阶固有频率和模态振型,分析了电机振动特性。通过电机转子模态试验,求得电机低阶固有频率,对比仿真与试验结果,验证有限元分析结果的可靠性。由结果分析可知,研究对象在额定转速下未产生共振,验证了其结构设计的合理性。研究内容对永磁同步电机的设计和优化有一定的指导意义。     

汽轮发电机转子护环有限元计算

根据某电厂600MW汽轮发电机组在大修时发现转子一端护环有损伤,更换新护环时发现库存的备用护环锻件的屈服强度有所降低的情况,通过对该机型的转子护环进行有限元应力分析计算,论证了备用护环锻件可以满足机组的运行要求,解决了用户实际需求。     

对德国FG型5万kW汽轮发电机的改进经验

某厂有三台德国FG型5万kW空冷汽轮发电机。该机转子护环与本体为两端套装式钢性芯环结构(图1)。转子上装有全阻尼绕组(图2)。三台机组运行一段时间后,相继大修,拉开护环检查,发现有两台电机转子铁心小齿有裂纹和掉块;护环与转子小齿套装面上有电弧灼伤疤痕和裂纹;护     

半替代护环的结构设计

转子护环在发电机运行时除承受自身离心力外还承受端部线圈和结构件的离心力,因此它对材料的要求较高,其锻件成本也较高。文章针对护环结构提出了一些降低成本的设计思路。     

高速电机转子绕组端部固定环强度计算及检验

通过对高速电机转子绕组端部固定环的受力分析给出计算方法,并对试样进行试验,验证计算的准确性,并提出试验所用的设备及试验方法,最终给出载荷应变曲线和载荷位移曲线来证明计算的可靠性,为设计提供依据。     

基于ANSYS的高速感应电机设计

设计了一台额定功率2 kW,额定转速59000 r/min的高速感应电机。根据电机在高速运行时带来的高损耗,选取了性能更好的铁基纳米晶合金作为高速感应电机的定子铁心材料。对于感应电机在高转差率时产生的高谐波转矩,通过采用带端环的闭口圆形槽转子,使电机具有较高的起动电阻,从而获得优良的起动及运行特性,利用ANSYS软件对其转子结构进行应力分析,并验证在高转速下的可靠性。建立了高速感应电机的有限元模型,通过与相同结构参数的硅钢DW310_35电机进行性能对比。结果显示,采用铁基纳米晶合金1K107定子铁心的电机相比硅钢DW310_35电机,总损耗减小了81.2 W,效率提高了4.5%,功率因数提高了0.031。     

低分辨率位置传感器永磁同步电机精确位置估计方法综述

伺服电机在装备制造、新能源和家电等领域有着广阔的应用,为得到高精度转子位置信息,通常采用旋转变压器或光电编码器等高分辨率位置码盘,但其价格普遍较高,增加了系统设计成本。而无传感器技术当前还很难全面满足工业及家电等领域的应用要求。低分辨率位置传感器永磁同步电机驱动技术是一种能够保证电机运行性能,同时能有效控制系统成本、提高系统可靠性的转子位置检测技术,受到国内外产业界的广泛关注。介绍开关型霍尔位置传感器的使用方法与工作原理,总结原始霍尔位置信息误差的来源与校正方法;重点讨论基于插值法、同步坐标系滤波器法和观测器法的转子位置/转速估算策略,从提高低分辨率位置传感器电机系统低速性能等方面分析和比较不同估算策略的原理、优缺点、适用范围及应用情况;最后,总结现有研究成果及有待解决的问题。     

大中型电动机转子结构设计及制造

对应煤矿井下使用电动机的转子端环与笼条越来越高的焊接要求,介绍一种大中型电动机转子的制造工艺——应用辐射轴实现笼条端环中频焊接。简要叙述此焊接方法的设计理念及操作方法,并经实践验证,此方法的实用性及可靠性。     

高压绕线式调速风机转子滑环短路原因探讨

分析了高压重型绕线式调速风机在应用过程中出现转子滑环短路的问题,总结出解决重型绕线式电机转子回路串入液体电阻启动时滑环处短路问题的关键是要注意电动机启动电流的设定、液体电阻器的正常投入、碳刷的质量耐磨、滑环表面设计光滑、转子滑环罩的通风以及注意滑环与引线间的绝缘距离等问题。     

The principle and fundamental characteristics of brushless three-phase synchronous induction motor with two stators

Brushless three-phase synchronous motor involving a rotating ac exciter on the same shaft as the motor and with the windings linked through a shaft-mounted rectifier is widely used as medium and large capacity machines. However, the motor needs to fit with damping windings for self-starting outside of the field winding in the rotor and needs to equip discharge resistance with complex electronic device to dispose of electromagnetic force induced in the field winding at starting. Therefore, the rotor structure is very complex, and there are disadvantages, especially for the robust and highly reliable motor that is desired. To solve the problem found in traditional motors, the authors proposed a brushless three-phase synchronous induction motor with two stators and one wound rotor. This problem is solved because the proposed motor is of two-stators structure: the rotor winding operates as a secondary winding of induction motor at starting and as the field winding at synchronous operation. The motor can self-start as a wound-rotor induction motor without external secondary resistance. Therefore, discharge resistance is not necessary; the starting equipment is very simple and the rotor structure is robust. It is possible to start with high torque. In this paper, the basic constitution of the proposed motor and the principles of operation are described in detail. The experimental results at starting and pulling into synchronism are shown for confirming the principles of operation and the experimental and numerical results of the starting characteristics. The load ones and the generating ones are shown and then the practical use of the proposed motor is confirmed.     

异步起动永磁同步电机非正常工况退磁分析

为了研究异步起动永磁同步电机非正常工况运行时的退磁磁场对永磁体的影响,通过建立有限元模型,计算分析了包括三相突然短路、缺相运行、过载运行、降电压运行、失步运行和堵转运行6种常见非正常工况运行时定子电流、转速和永磁体工作点磁密的变化。结果表明,起动过程电流均大于非正常工况运行时的冲击电流,直接影响了作用在永磁体上的去磁磁动势,定、转子合成磁动势作用在永磁体上,将使得永磁体工作点磁密最小,退磁风险最大。当电机在同步状态运行时,永磁体工作点磁密为恒定的值;当电机在失步状态运行时,转子导条产生感应电流,定子电流和转子导条电流产生的合成磁场使永磁体工作点磁密做周期性波动。     

燃料电池空压机电机转子结构研究

针对燃料电池空压机高速电机转子易因高速失稳而损坏、因转子过重而导致空气轴承加速磨损的问题，使用有限元法对不同转子结构的转子应力和临界转速进行了研究，提出了一种轴向预紧固定磁钢的空心转子结构。以一台额定功率35 kW，峰值转速100 000 r/min的超高速永磁电机为例，综合对比分析了不同转子结构在转子强度、临界转速、质量、转动惯量、装配工艺性以及可靠性等方面的优缺点。对比结果表明，虽然新转子结构在转子强度上稍差于几种常见转子结构，但在其他方面均具有优异的特性。最后，根据新转子结构制作了空压机样机，试验结果表明，该样机可以在100 000 r/min转速下稳定运行，验证了新转子结构设计的合理性。     

基于MRAS的永磁同步电机改进滑模速度控制设计

针对传统机械式传感器对永磁同步电机控制系统带来的成本高、可靠性较低、性能不稳定以及在复杂工况不易维修等问题,提出了一种基于模型参考自适应（MRAS）来估算电机速度和转子位置的方法,针对传统指数趋近律存在的趋近速度较慢、系统抖振较大等不足,引入了系统状态变量的幂次项,设计了一种改进的指数趋近律,并对传统符号函数进行了平滑处理,基于此设计了改进的滑模速度控制器,该设计方法能够根据系统状态与平衡点之间的距离进行自适应调整趋近律速度,有效的削弱了传统滑模速度控制器存在的抖振,最后在PSIM软件中搭建了整体仿真模型进行验证,仿真结果表明,MRAS无位置控制能够准确估算转子速度和位置,改进滑模速度控制具有更好的动态特性。     

四分裂导线双联耐张绝缘子串更换工具的研制

分析了更换输电线路四分裂导线双联耐张串传统作业方法的缺点,改良现有工具后仍存在不足。为此,结合绝缘子串两侧对称受力的设计思路,利用先进的结构和材料,研制了新的更换工具及相应的作业方法。比较了传统法、改进法和新方法,确定新工具的作业方法在安全性、灵活性、可靠性方面为最佳,经过实际操作的检验,证明可有效提高作业效率。     

真空泵用反凸极永磁同步电机设计与性能分析

针对真空泵用驱动电机运行过程中存在转子温度高、散热难的问题,根据真空泵驱动工况的实际要求,设计了一台反凸极永磁同步电机和一台常规永磁同步电机。首先,利用有限元软件,分析了转子磁障尺寸对电机转矩的影响以及磁障层数对电感的影响,从而得出了转子磁障尺寸和磁障层数的合适值;其次,对两台电机的气隙磁密波形、空载反电动势和损耗等电磁性能进行了对比分析;最后,通过仿真对比分析了两台电机的温度场以及两者转子和转轴处的温升。结果表明,相比于常规永磁同步电机,反凸极永磁同步电机的转矩性能更好、转子损耗和转子温升更小,为新产品研发提供了科学的参考依据。     

宽转子无轴承开关磁阻电机的转子极形优化

为了解决宽转子无轴承开关磁阻电机由于开关型供电方式以及双凸极铁心结构在运行过程中容易导致转矩脉动很大的问题,本文对其转子极结构进行改进,提出在转子极两侧开槽的优化设计方案。旨在通过增大开槽处的气隙磁阻,提高用于产生转矩的切向分量的气隙磁密,从而降低转矩脉动。对所开槽进行参数化处理,使用控制变量法分析各开槽参数对转矩性能的影响,以性能指标最优为目标确定开槽参数。利用场路耦合的方法将电机有限元分析模型和直接瞬时转矩控制电路模型结合起来,实现电机系统的动态运行。仿真结果表明转子极开槽后能够有效降低宽转子无轴承开关磁阻电机的转矩脉动,提升平均转矩,并且对径向悬浮力的影响很小。