磁悬浮列车用钢次级直线感应电机机械特性的分析

本文运用有限元数值计算方法详细地分析了用于磁悬浮列车的单边平面型钢次级直线感应电机的机械特性，绘出了其次级中的磁场分布曲线及气隙中磁场分布曲线。与实验的比较证明本文理论的正确性。     

短初级单边型直线感应电机倒梯形次级结构电磁特性研究

短初级单边型直线感应电机（SSLIM）的格栅型次级结构存在电磁推力小、法向吸力大等问题。为解决这类问题,提出一种倒梯形次级结构,将现有格栅导条矩形结构变为上表面积大而下表面积小的倒梯形结构,利用SSLIM大转差特性及由此产生的集肤效应,提高了次级感应板有效载流体积及气隙磁密。在初级结构不变的条件下,建立了倒梯形次级结构的SSLIM有限元模型,并与传统格栅型结构在稳态、起动、制动等3种运行状态下进行对比分析,验证了倒梯形结构具有电磁推力大、法向吸力小等优点。     

非磁性次级直线感应电机力特性及涡流损耗分析

针对用于磁悬浮车辆的非磁性次级直线感应电机的力特性和涡流损耗进行研究。该电机初级绕组通入三相对称交流电产生行波磁场,与地面非磁性次级导体中感应的涡流磁场相互作用,可同时产生悬浮力和驱动力。针对非磁性次级直线感应电机力特性及涡流损耗求解问题,以麦克斯韦电磁方程为基础,建立了非磁性次级直线感电机的简化二维电磁模型,对其磁场进行解析分析,得到该类电机的推进力、悬浮力、总机械功率、涡流损耗的解析表达式;研究了涡流损耗与输入电流幅值、频率、转差率之间的关系;找出了合适的工作区间。利用有限元计算软件,计算分析了推进力、悬浮力及涡流损耗特性曲线。实验结果验证了理论计算的正确性。     

直线感应电机梯形槽次级结构的有限元分析

基于Maxwell2D建立了具有梯形槽结构的直线感应电机模型,对梯形槽结构直线感应电机模型的效率、推力、磁场分布进行了分析。与传统导体板结构的直线感应电机进行对比,通过优化次级槽宽、槽距,仿真验证了此种结构可以提高其效率和推力,改善直线感应电机的性能。     

栅格次级双边直线感应电机特性

分析了长初级双边型直线感应电机(DSLIM)无铁心栅格次级中感应涡流稳态特性,推导出直线感应电机栅格次级电阻、漏感计算公式,提出一种考虑次级端部导条电阻和纵向边端效应的栅格次级DSLIM等效电路,利用场路联合方法简化了栅格次级DSLIM有限元分析模型。计算并测试对比了栅格次级和平板次级在同一初级下的堵转特性,验证了等效电路和场路联合两种计算方法的正确性。结果表明,栅格次级能消除直线感应电机的第二类横向边端效应、规范气隙横向磁场、提高电机力功比。     

次级结构对直线感应电机运行特性的影响

针对直线感应电机次级矩形结构大气隙运行时,其所产生的电磁力小且制动时间较长等缺陷,提出了三角形及梯形两种次级导体结构.在初级电磁结构不变条件下,分别建立了矩形、三角形及梯形等3种次级导体结构的二维有限元模型,获得了上述3种结构的机械特性曲线;通过分析机械特性曲线、单位电流所产生的电磁推力及其所需的制动时间,认为三角形次...     

圆筒型直线感应电动机复合次级涡流损耗的有限元分析

为了准确计算电机次级参数和电机温升,根据圆筒型直线感应电机的特点,利用有限元软件对大功率圆筒型直线感应电机复合次级进行涡流损耗分析,得出复合次级不同厚度值时的涡流损耗功率.通过有限元分析法和通用解析法计算结果的比较,说明了有限元分析的正确性.计算结果对大功率圆筒型直线感应电机的参数计算与制造有一定的实用价值.     

双圆筒复合次级直线感应电机性能计算

简述了复合次级双圆筒直线电机的结构特点和由其结构所决定的优越性,给出了此种电机三层模型与此模型的等效电路,推导出确定等效电路中电气参数的公式,进而给出按等效电路计算电机性能的公式,为求取和分析复合次级双筒型直线电机的特性提供了有效方法.     

基于Ansoft的直线感应电机性能分析

使用Ansoft软件辅助直线感应电机的设计和分析，并对电机的磁场分布和运行性能进行仿真，给出了仿真结果，并对仿真方法作了简要的说明。     

交通牵引大功率单边直线感应电机性能研究

从单边直线感应电机(SLIM)气隙磁密方程入手,引入绕组函数方法,将次级绕组分为基波和边端效应波分量。根据初级绕组分布,推导出两相静止坐标下的初级绕组函数,解出次级绕组基波和边缘效应波分量。由绕组函数理论计算出电感、品质因数、次级电阻和运动电势系数,建立电压和磁链方程。根据初次级能量转换关系,得到推力方程。通过恒流恒频下的暂态特性和几种变频模式下的稳态特性计算,比较了实际稳态运行中的大功率SLIM的相电流、推力和效率的计算值和测量值。结果表明,绕组函数法能较好地描述边端效应,得到的稳态推力、效率和试验基本吻合,并证明了暂态计算的真实性。该模型可用于电机设计和特性分析中,具有一定的实用性。     

双筒复合次级直线感应电动机起动性能的有限元计算

针对双筒复合次级直线感应电动机的结构特点,从场的角度,提出了一种通过对磁场的分析计算,求取电机起动性能的计算方法,该算法充分考虑了起动时边端效应的影响,计算数据与试验结果基本吻合,表明了该计算方法的可行性。     

圆筒型直线感应电动机的起动推力与电机性能的计算与分析

以一台起动推力为103N的三相圆筒型直线感应电动机为例,采用内外双收敛有限元方法对其起动时刻进行涡流场分析,求出了电机的起动推力和电机内的磁场分布.通过与实验值进行比较,验证了此方法计算该电机起动推力的准确性.利用所得的方法,对采用不同气隙大小和次级电阻率时电机的起动性能进行计算分析,从而得出起动推力随气隙大小和次级电阻率的变化规律.所得到的计算方法与规律对圆筒型直线电机的优化设计与制造能够提供有益的帮助.     

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。     

次级非中心位置工况双边直线电动机有限元分析

在理想工况下双边型直线感应电机运行时,次级处于电机中心位置,由于曲线行程和振动等原因,初级会发生不同程度的横向偏移导致次级偏离中心位置,从而电机力特性发生较大变化。通过建立短初级双边型直线感应电机三维解析模型,给出了直线感应电机的数值计算方法和边界条件,获得初级不同偏移程度下直线电动机推力和法向力的表达式。对该工况下的直线感应电机进行三维有限元仿真,得到不同偏移程度下气隙磁场、推力和法向力的特性,分析了同一偏移下频率对非磁性次级电机的磁场和法向力影响。结果表明,随着初级偏移程度不断增大,气隙磁场的磁感应强度略有下降,而抑制偏移的法向力和推力逐渐增大。     

网格型复合次级直线电机的起动推力

分析了一种网格型复合次级直线电机，它适合驱动带式输送机，通过建立回路方程组，以矩阵法分析直线电机的推力，得出电机起动推力的稳定值及瞬时值，计算结果与结果较吻合。     

考虑不同磁特性模型的感应电机铁心损耗分析

电机铁心损耗与铁心磁化方式及不同磁化条件下电工钢片的磁特性密切相关。该文研究了3种描述电工钢片交变磁化、交变旋转混合磁化的磁特性模型,即改进型 E&S模型、复数E&S模型和传统B-H曲线,给出了相应的损耗计算公式,并以一台三相感应电机为算例,从有限元数值计算和样机实验测试两方面对比分析了上述3种磁特性模型及其损耗计算的有效性。研究结果表明,只有在有限元分析过程中耦合同时能够描述电工钢片交变磁化和旋转磁化的矢量磁特性模型,才能较为准确地计算三相感应电机铁心损耗。     

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.     

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。