凸极同步电动机双层阻尼绕组设计研究

对凸极同步电动机双层阻尼绕组进行了理论分析,并采用传统和有限元两种计算方法对工程实例进行了验证,提出了凸极同步电机在双层阻尼绕组设计中重要问题的具体解决思路和解决方法。     

凸极同步电动机的牵入同步

利用状态方程，研究了凸极同步电动机起动和牵入同步时的动态过程。针对1台1000kW的电动机，经过大量计算，得到了在75％额定负载和额定负载两种情况下，在16个不同的初始功角下投入额定励磁时，同步电动机牵入同步的动态过程；确定出牵入同步时较好和较差初始功角的范围，和在不同初始功角下能够牵入同步的最大负载值。所得结论对生产实践具有指导意义。     

某凸极同步电动机三维流场数值模拟

为得到某凸极同步电动机定转子与磁极间隙内通风冷却空气的流动特点,建立主机1/8包括定子、转子的通风系统三维物理模型,并给出求解域相应的边界条件.应用计算流体力学(CFD)流体计算软件Fluent对三维湍流时均流场控制方程进行数值求解计算,得到凸极电机通风系统内空气速度与静压分布特点,并着重对转子磁极间隙、定子径向通风沟...     

新型双凸极永磁双转子电动机的电磁性能分析

为满足混合动力汽车多能源功率传输的需求,提出了一种新型双凸极永磁型双转子电动机。在确定其结构尺寸的基础上,通过有限元分析法对电机的磁链、反电势以及电感等电磁性能进行了分析,并通过场路耦合法建立电机及其驱动控制系统的瞬态联合仿真模型,仿真结果表明该电机继承了双凸极永磁电动机优点,结构简单且具有较高的可靠性和功率密度,同时由于双转子的存在,能实现不同工况下的内、外电机能量流的合成与分配,验证了该电机在混合动力系统中的可行性,也为研究该类电机的系统控制策略提供理论基础。     

凸极同步电动机起动时电磁场数值计算

以一台凸极同步电动机为例,给出了基本假设和边界条件,利用正弦时变场原理和有限元法,并以端电压和磁感应强度为收敛条件,对凸极同步电动机起动时的电磁场和定子绕组的电流进行了分析和计算,并与实测结果进行对比.分析研究了起动时凸极同步电动机磁场的分布和谐波,得出了一些有益的结论.     

阻尼绕组对凸极单相同步发电机负载电压波形的影响

小型单相同步发电机在负载时输出电压中谐波含量大,阻尼绕组可以削弱它在负载运行时的负序磁场,降低电压波形正弦畸变率。本文采用场路耦合时步有限元法编程计算了小型凸极单相同步发电机额定负载时的电压波形,计算结果与实验结果接近,证明了该计算方法及所编程序的正确性。详细分析了阻尼绕组的不同连接方式及材料对电压波形的影响,所得结论可以为阻尼绕组形式及材料的选取提供理论指导,用以提高电压波形质量。     

某凸极同步电动机转子三维温度场计算与分析

为了确保凸极同步电动机的寿命和运行可靠性,获得电机转子内部准确的温度分布及其特点是非常重要的。以国内目前单机容量较大的27 MW凸极同步电动机为研究对象,建立了1/8整机内部流场与1/8转子固体结构模型。基于计算流体动力学(CFD)原理,应用有限体积法,首先求解转速为1 500 r/min的额定工况下的1/8整机内部定转子流场。然后,求解包含1/8转子固体结构的三维湍流流固耦合温度场。计算结果表明:整个转子部分峰值温度位于中心对称面处铜绕组中,相邻绝缘层的最高温度为125.7℃未超温,电机安全运行。     

同步电动机变频调速系统中阻尼绕组的作用

在直接由三相正弦电网供电的同步电动机中,阻尼绕组的主要作用有消弱非对称运行而引起的谐波电流、衰减转子的自由振荡和产生异步起动转矩。这些作用在变频调速系统中基本是多余的。那么在这类系统中有否设置阻尼绕组的必要呢?本文分别就电流型和电压型变频调速系统对此作了分析,为这类系统中阻尼绕组的设计提供了根据。     

350kW高压同步电动机阻尼铜条断裂原因的分析

本文对锡矿山矿务局南矿空压机房３５０ｋＷ、６ｋＶ高压同步电动机阻尼铜条断裂的原因进行了分析，并提出对于在已出现高温的电机等类型的金属设备上灭火时应慎用以钠盐为基料的干粉灭火器的建议。     

阻尼绕组对凸极同步发电机空载电势波形的影响

采用二维瞬态涡流场有限元法，对装有阻尼绕组的凸极同步发电机的空载电势波形进行了计算，分析了阻尼绕组节距对空载电势波形的影响。结果表明，阻尼绕组可以削弱定子齿谐波分量，而对与阻尼绕组节距有关的谐波分量则有加强作用。     

考虑饱和效应凸极同步电动机矢量控制

通过闭环复合磁链观测器,可获得优良的气隙磁链观测效果.基于此,提出一种考虑饱和效应的凸极电机数学模型,利用DSP2812为核心的同步电机实验平台,完成了同步电机矢量控制实验.实验结果表明,基于所提出的气隙磁场定向矢量控制系统具有高性能动静态特性,利用此处建立的饱和数学模型分析和控制同步电机,在磁场饱和非线性时,同步电机...     

基于MATLAB/Simulink的同步电动机最佳顺极性投励的仿真研究

本建立了凸极同步电动机投励时刻的仿真模型，利用MATLAB6.0仿真软件对多个不同投励时刻（θ角）进行了仿真。通过对仿真曲线的分析，确定了同步电动机顺利牵入同步的最佳投励时刻。这种方法对同步电动机的设计及投励装置的设计具有一定的参考价值。     

基于时步有限元分析的实心凸极同步电动机起动过程转矩特性分析

采用基于时间步长有限元计算的场路耦合法,分析了实心凸极同步电动机的直接起动过程。考虑了电机的实际绕组分布、磁极形状以及起动过程中转子运动因素的影响,计算了电机起动转矩,特别是脉动转矩以及起动时间,获得了电机动态特性的变化曲线。建立了实心磁极同步电动机直接起动时的二维电磁场动态仿真数学分析模型。对一台模型电机的起动特性进行了数值仿真计算,并通过试验验证了计算结果,验证了分析方法的准确性。此法主要用于预测实心磁极同步电动机的起动特性。     

基于场路耦合的永磁同步电机性能分析

在伺服控制系统中,控制器对内置式永磁同步电机(IPMSM)的性能影响较大。采用时步有限元分析方法,通过在Maxwell中搭建IPMSM三维和二维瞬态电磁场有限元模型,在Simulink中搭建了电机控制算法的模型。经由Simplorer软件接口技术将有限元模型和电机控制算法模型相结合,构建了永磁同步电机的场路耦合仿真模型。分析了电机在不同控制策略和工况下的转矩、电流、损耗、弱磁调速范围等数据,为IPMSM伺服调速系统的计算及优化设计提供了合理的方法。     

永磁同步电机转子偏心电磁力和挠度的分析与计算

为了准确计算永磁同步电机(PMSM)转子的挠度,降低电机的生产制造成本,基于理论解析和有限元法,分析与计算了转子偏心电磁力和挠度。推导了PMSM不平衡磁拉力的解析表达式,详细介绍了不平衡磁拉力和转子挠度的有限元计算方法。以355 kW 1 500 r/min PMSM为例,对比了不平衡磁拉力、转子挠度的有限元和解析法的计算结果,验证了有限元法的可靠性,对PMSM转子机械的准确计算和振动噪声分析具有一定的参考意义。     

无刷同步发电机用交流励磁机的仿真分析

采用场路耦合时步有限元法对一台无刷同步发电机用交流励磁机进行瞬态仿真。通过对电磁场原理的仿真计算,制造样机,并进行试验,得到的结果与计算值基本吻合,从而证明了仿真方法和结果的正确性与有效性。     

自起动永磁同步电机不同转子磁路结构的对比研究

转子磁路结构直接影响自起动永磁同步电机的起动和稳态运行性能,同时也影响磁钢用量及电机的成本,需要慎重选择和设计.对采用V型、U型及混合型磁路结构的6极22 kW自起动永磁同步电机进行设计,用静态有限无法分别分析了电机的空载气隙磁场,并采用时步有限元方法对三种磁路结构电机的起动过程进行仿真,对比分析了不同转子结构对自起动永磁电机性能的影响.所得结论对不同应用场合的自起动永磁电机的设计具有一定参考价值.     

永磁电机铁心损耗的时步有限元时空离散策略

永磁同步电机运行时铁心损耗分布不均匀,在利用时步有限元进行计算时,空间离散密度的选取将对其计算精度造成影响。因此,首先利用时步有限元方法求得电机铁心中损耗的分布曲面,在此基础上通过插值计算的方法对该曲面不同离散情况下的误差进行预测分析,得出损耗误差随离散密度的变化规律,并针对转子涡流损耗计算中高次谐波所产生的混叠现象,对时间步长的选取进行了相关讨论;最后通过对比一台55kW永磁同步电机的仿真与实测结果,验证了该方法的合理性。     

无轴承永磁同步电机电磁特性仿真研究

系统阐述了无轴承永磁同步电机的基本原理和工作特性,分析了转子永磁体、牵引电流激励、悬浮电流激励相互耦合激励下输出牵引转矩、x轴及y轴悬浮力随初始角度的变化特性曲线,研究了x轴及y轴方向不同偏心距下单边磁拉力的变化规律,并通过有限元仿真进行验证。结果表明：y轴方向偏心后会造成y轴方向的单边磁拉力周期平均值增加,以及x轴、y轴方向的动态振幅波动值的增加。随着y轴方向偏心距离的增加,y轴方向偏移的单边磁拉力平均值及振幅呈线性增加趋势,x轴方向偏移的单边磁拉力平均值近似为0,振幅呈线性增加趋势。转子永磁体、牵引及悬浮绕组电流共同耦合激励将产生旋转牵引力、x轴及y轴方向悬浮力,只要针对x、y轴所处位置所产生的悬浮力进行反向补偿,使电机转子在x、y轴方向的合成作用力为0,就可以保证电机旋转过程中转子在不偏心状态下运行。     

U型永磁同步电动机结构参数的分析与研究

利用有限元分析软件ANSYS对1.5 kw U型永磁同步电动机进行建模.采用场路结合的方法对电机的性能进行了计算.分析并研究了电机定子槽形状、气隙、电枢绕组、永磁体尺寸、铁芯长度等电机结构参数对电机性能的影响.通过此项研究对设计U型永磁同步电动机具有一定参考价值.