铸铜转子双三相异步电动机设计与优化

以新型电动车用驱动电机为设计目标,利用有限元软件建立铸铜转子双三相异步电动机二维电磁仿真模型,计算电机的峰值输出转矩和功率。对比分析铸铜转子与铸铝转子在效率方面的差异,进一步计算电机的效率分布,通过调节定子和转子槽型来优化电机的效率分布,使电机的最高效区域分布在电动车的常用工况区;对比分析对称电压供电情况下,双三相定子绕组与三相定子绕组在一相忽然断路时对电机转矩的影响,并给出双三相电机缺相运行时的控制策略。以电机的实测数据来验证仿真计算的正确性,电机输出特性满足电动汽车需求。     

测量对称负载有功功率的新方法

三相异步电动机功率的测量是三相异步电动机出厂试验的重要内容,介绍如何用三电压三电流法测量负载对称的三相异步电动机的输入功率,较详细地讨论了三电压三电流法测量三相异步电动机输入功率时的接线问题,并对测量原理及测量条件进行了分析。     

采用自励异步发电机为异步电动机加负载的试验方法

引言在三相异步电动机的负载试验中,加负载的方法多为直接负载法。我厂在异步电动机试验中,是采用变频回馈和直流发电机能耗两种直接负载法进行的。采用变频回馈法进行异步电动机负载试验时,必须有一套电动机-发电机组成可以调整频率的变频机组作为陪试电机(异步发电机)回馈电源。因变频机组至少由四台单机组成,所以机组本身功率     

感应电动机负荷对短路电流影响机理研究

通过理论推导,提出了感应电动机定子侧发生三相短路后反馈短路电流的解析表达式.通过分析,掌握了感应电动负荷反馈短路电流特性,指出电动机反馈短路电流衰减速度随容量增大而减慢;考虑磁路饱和特性导致反馈短路电流增大;并非所有电动机均反馈短路电流.通过电磁暂态仿真手段,详细分析了在不同负荷类型条件下,感应电动机负荷对输电网短路电流水平的影响.得出电力系统中,接入6/10 kV 电压等级的电动机对220 kV 以上输电网的短路电流水平影响较大,建议计算中考虑其影响.     

电源电压低于额定值时三相异步电动机试验值的折算方法

当电源电压低于额定值时,为了将此电压下做负载试验时测得的结果,折算成额定电压下的数值,可按下列诸式,对各点的输入功率、定子电流和转差率进行折算。然后,按GB1032—68《中小型三相异步电动机试验方法》进行计算,绘制电动机的工作特性曲线,求得电动机在额定电压、额定频率和额定输出功率时的效率、功率因数和转差率。 (一)输入功率的折算     

异步电动机降压运行时的一种计算方法

给出了一种计算异步电动机降压运行时各损耗功率及定子电流电压的方法。以驱动某一风机负载为例 ,当其以降压调速方式调节风机流量时 ,应用MATLAB语言 ,对电动机的各损耗功率、定子电流电压及其实际运行效率等进行较为详尽地计算 ,计算结果以数据表格和图形方式给出     

变频调速异步电动机效率优化控制的研究进展

异步电动机运行于额定工作点附近时效率较高,轻载运行时其效率会明显下降.优化变频调速异步电动机的效率对于节约能源、系统自身冷却和控制环境污染具有重要意义.总结近年来变频调速异步电动机效率优化控制策略的研究现状,包括基于模型的最优励磁控制、最小输入功率在线搜索法和最小定子电流控制等,分析了各种效率优化控制策略的性能和优缺点,指出变频调速异步电机效率优化研究的发展方向,并给出考虑电机动态响应的效率优化控制研究结果.     

高压变频调速中LC滤波电容与异步电机之间的自激

对发生自激时变频装置的滤波器和异步电机的单相等值电路进行分析，推导出自激时LC滤波电容与异步电机频率及电机参数的关系。建立变频装置驱动空载异步电动机JSQ 157－8的仿真系统，通过对封锁脉冲后自激现象的观察，分析了自激幅度与电机参数、滤波电容以及直流电容电压等的关系。仿真结果与正在研制的变频装置脉冲封锁后发生自激的实验结果吻合，表明理论分析与仿真计算正确。最后提出了LC滤波器参数选择及其避免自激的措施。     

鉴频鉴相控制器在大功率交流异步电动机软起动中的应用

一台变频器控制多台大功率异步电动机进行软起动时,切换过程中被切换电机可能出现定子绕组电压过大而产生过大的切换冲击电流,对电动机的电气特性和机械特性造成破坏性损伤。对异步电动机变频转工频的切换过程进行了分析,同时利用鉴频鉴相控制器和PLC对限制切换冲击电流提出了解决思路。     

异步电动机故障诊断信号的采集

通过介绍对异步电动机定子绕组、定子铁心和轴承等处温度、变频器前后的三相电流、三相电压、以及电机多处的振动等的监测方法,指出了传统的电压／电流互感器检测的缺点,并针对性地提出了改进的方法,同时设计出了实用电路,为三相异步电动机的基于多传感器信息的高度智能化的故障早期诊断提供可靠的数据基础。     

变频电机轴电流的防止

阐述采用逆变器供电的变频电机，因电源存在许多高压脉冲，高频谐波增多，以及电动机铁心磁路不平衡等，在电机绕组和转轴上产生感应电压。为减少轴电流的危害，除电机制造需满足磁路平衡外，提出加装电源滤波器，前后轴承都要绝缘处理等防止变频电动机轴电流危害的措施。     

基于NCAV和电路等效替换的PWM整流器容错控制系统

三相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器因其具有可控的功率因数、网侧三相电流趋于正弦、直流侧电压稳定等优点,在电机控制、风力发电并网、柔性直流输电和微电网等领域得到广泛应用。为了提高三相PWM整流器可靠性,文中提出了一种PWM整流器容错控制系统,该系统结合了归一化电流平均值(normalised current average value,NCAV)故障检测法和基于电路等效替换的容错方法。该控制系统在功率开关管单管开路故障情况下能够实现故障检测和诊断,并进行快速的容错控制,从而减少单管开路故障对系统造成的影响,改善故障下三相电流波形,减小输出电压纹波,提升系统的整体性能和可靠性。通过仿真验证了该控制系统的有效性。     

A Sinusoidal Pulsewidth Modulated Three-Phase AC to DC Converter-Fed DC Motor Drive

The external performances such as power factor, displacement factor, harmonic factor, and ripple factor of a three-phase ac to dc converter-fed separately excited dc motor drive employing sinusoidal pulsewidth modulation (SPWM) control technique are obtained for different speeds and modulation indexes. Since separately excited dc motors with armature voltage control provide constant torque operation, the external performance is also determined for the drive motor operating at different values of constant load torque. Motoring and regenerating operations of the dc drive machine are considered. The three-phase PWM converter-motor drive system is analyzed, taking commutation effects into account in motoring and regenerating operations. The analysis has revealed 27 common modes in one repetitive period of the output voltage. The sequence of modes for all pulses in one period of the output voltage is established. Experimental oscillograms of typical waveforms from a laboratory-sized dc motor are illustrated to verify the basic principles of operation. Although the converter circuit requires some additional components in comparison with the commonly used phase-controlled converter, the improved performance characteristics make it attractive for industrial applications involving large power ratings.     

特高压直流完全闭锁后的暂态压升计算方法

针对特高压直流完全闭锁引起的交流系统暂态过电压问题,得出无功盈余量、短路容量是引起暂态压升的主要因素,计及无功补偿的容升效应与交直流系统间的无功交换,得出无功盈余量的计算公式并推导出换流母线暂态压升的计算方法。根据暂态压升表达式提出两个新指标用来衡量直流完全闭锁后的暂态过电压程度,并定量分析了闭锁容量与暂态压升的关系。最后基于DIgSILENT仿真平台,分别搭建CIGRE直流输电标准测试系统与新疆天中直流送端系统,仿真验证了暂态压升计算方法的有效性与正确性。     

负序保护在低压隔爆电动机综合保护中应用

通过分析低压隔爆电动机的主要故障类型,针对不对称性短路故障和断相故障提出了采用负序保护原理进行保护的方案。从电源电压严重不平衡故障、断相故障和两相短路故障三方面介绍了负序保护方案设计;采用滤序算法对采样得到的瞬时值进行处理得到序分量;并通过试验方法模拟了发生不对称性短路故障及断相故障时产生的负序电流,试验所得到的实测值和要求值基本吻合,从而验证了保护方案的正确性。将负序保护应用于低压隔爆电动机综合保护中,不仅可以降低保护装置的成本,还能提高保护装置的可靠性。     

基于新型柔性故障限流器的多端直流配电网故障隔离策略

针对多端直流系统故障电流峰值高、上升速度快以及无法保证非故障区域供电可靠性的问题,提出一种适用于中高压配电网的级联式新型柔性故障限流器与机械式直流断路器协同作用的故障隔离策略。首先通过微分欠压保护触发柔性故障限流器,实现极间电压箝位效果,抑制故障电流,提高直流系统故障隔离后的动态恢复特性。其次依据直流断路器的分断速度,实现故障限流器动作时间的灵活设置。利用断路器方向纵联保护信号保证故障区域换流站侧故障限流器的持续作用,直至直流断路器动作隔离故障。该策略还可避免换流站闭锁,降低断路器分断速度与开断容量要求,延长断路器使用寿命,提高系统供电可靠性。最后,在MATLAB/Simulink中搭建四端中压配电网模型,并通过仿真验证故障限流器的效果以及所提策略的可行性。     

步进电机起动过程研究与设计

步进电机由于其转速仅受脉冲频率影响的开环控制而受到广泛应用,但是步进电机自身存在的起动频率使得电机不能一下达到运行频率,而必须有一个起动过程。系统研究了步进电机的起动过程,在此基础上设计了基于EPROM、压频变换器的起动电路,以及基于现场可编程门阵列(FPGA)的起动电路这两种不同的实现方案,并对两种方案进行了比较。从体积、功耗、可靠性、稳定性等因素考虑,基于FPGA的方案更适用于航天环境。     

一种可控恒流脉冲刺激器设计

为满足术中神经监测系统中运动诱发电位刺激器的设计需求,设计了一种可控恒流脉冲刺激器。采用2个基于UC3845的反激式开关电源产生所需电压,IGBT作为总开关管控制脉冲发放,三极管控制电路实现恒流。刺激器的特点是输出脉冲参数调节范围大、输出档位多、控制精度高、响应速度快而且档位多。当所有设置完成后,刺激器能在100ms内实现脉冲发放,最大输出脉冲幅度为100mA,脉冲各参数相对误差都小于5%。测试结果表明,刺激器各项指标都达到了设计要求,该刺激器也可用于其他需要输出恒流脉冲的场合。     

应用综合负荷模型的电容补偿配电网感应电动机起动方法

以目前在国家电网公司推广应用的考虑配电网的综合负荷模型为平台,建立了从系统的角度综合考虑配电网及负荷的电容补偿电动机起动分析系统。分析了电容补偿电动机起动过程中母线电压达最低要求对配电网高压母线短路容量﹑配电网阻抗的要求,以及电动机容量﹑配电网高压母线短路容量﹑配电网阻抗对电容容量的影响,为电容补偿配电网感应电动机起动过程中母线电压满足最低要求的条件以及电容容量的选择提供理论支持。     

永磁式直流力矩电动机稳速系统设计

介绍了一种新型的永磁式直流力矩电动机稳速控制系统,采用集成电路芯片TL494输出PWM脉冲来控制IGBT器件,从而实现了对电动机的斩波调压供电,性能稳定可靠。还提供了系统联调的试验结果。