基于牵引PMSM的地铁直流侧振荡抑制策略探讨

在地铁永磁牵引系统中,逆变器直流侧的负阻抗特性降低了系统阻尼,导致牵引逆变器直流侧易发生电压振荡,从而影响牵引系统的稳定性。为此,建立地铁牵引逆变器直流侧数学模型及小信号模型,得到了直流侧系统的稳定条件,进而提出基于q轴电流补偿的直流侧电压振荡抑制策略,并应用于系列化标准地铁牵引永磁同步电机(PMSM)的控制系统中。通过MATLAB/Simulink仿真及在中车大连电力牵引研发中心有限公司试验中心进行试验,表明基于q轴电流补偿的直流侧电压振荡抑制策略应用在牵引永磁同步电机控制系统中具有较好的性能,牵引变流器直流侧电压振荡得到有效抑制,直流侧电压、d轴电流和q轴电流变化平稳。     

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。     

永磁同步牵引电机高速运行时再生制动研究

列车为防止在中性区趴窝,一般以较高速度驶入中性区。为确保辅助系统在中性区不断电,牵引电机需在高速区快速由牵引工况转换为再生制动工况。这里分析了永磁同步牵引电机高速区弱磁控制原理,给出了基于负直轴电流补偿弱磁控制框图,研究了列车进出中性区时永磁同步牵引电机交直轴电流工作区域。基于负直轴电流补偿弱磁控制策略研究了同步旋转d,q坐标系前馈/反馈解耦比例积分(PI)电流调节器和d,q坐标系复矢量电流调节器的控制器在高速弱磁区的再生制动性能。理论分析和仿真结果验证了d,q坐标系复矢量电流调节器在高速弱磁区具有更优异的控制性能。     

电动机轴电流的危害

文章通过现场具体设备电动机产生轴电流的实例,分析了造成产生轴电流的原因,简述了电动机产生轴电流导致轴承烧损及轴电流对电动机危害,介绍了如何防止电动机产生轴电流及产生轴电流后应采取的具体措施。     

变频电机轴电流的分析

从轴电流产生原理的角度出发,分析了变频电机轴电流产生机理及危害,并介绍了非常实用的轴电流检测分析方法,最后提出了通过抑制电源谐波、加装碳刷、实用尖峰电压吸收器(SVA)等措施来防止变频电机轴电流危害。     

铁路机车牵引电机外壳接地方式仿真研究

对铁路机车牵引电机外壳的两种主要接地方式进行了仿真研究。研究发现,动力线使用非屏蔽线缆,通过第四根电缆使得机壳与牵引变流器连接的接地方式,在理想正弦波激励和含高次谐波的正弦波激励时,开关瞬间均容易产生高频瞬态磁场,轴电流有一个激荡过程,机壳和线缆温升较大;而动力线使用屏蔽线缆,机壳通过与车体最近点连接的接地方式,在理想正弦波激励时,开关瞬间能抑制大部分的高频瞬态磁场,对低频率的磁场抑制较弱,对轴电流的高频部分也能进行缓解,温升较低,但在含高次谐波的正弦波激励情况下,0时刻的瞬态磁场值还是偏高,轴电流也有较大的激荡,温升较高。本文对铁路机车的牵引电机外壳在不同情况下选择合适的接地方式具有参考意义。     

水轮发电机轴电流超标分析及处理

介绍了水轮发电机轴电流产生的机理、危害,又介绍了溧蓄发电机轴绝缘结构以及轴电流在线监测系统。分析并处理了溧蓄发电电动机轴电流超标问题,总结了一些处理轴电流问题的经验,优化了轴电流测量方法,对水轮发电机组轴电流问题的分析和处理,轴电流测量方式的优化具有指导意义。     

变频技术对交流电动机轴电流的影响与预防

阐述了变频电源中的高频谐波增大了大中型电机的轴电流,分析了高频轴电流的产生机理,提供了轴电流烧损轴承的判断方法.为减少轴电流的危害,提出了转轴绝缘、轴承绝缘和均衡接地电压等防止变频电动机轴电流危害的具体措施.     

变频技术对交流电动机轴电流的影响与预防

变频电源中的高频谐波增大了大中型电机的轴电流。分析了高频轴电流的产生机理,提供了轴电流烧损轴承的判断方法。为减少轴电流的危害,提出了转轴绝缘、轴承绝缘和均衡接地电压等防止变频电动机轴电流危害的具体措施。     

发电机组轴电流的危害及轴电流保护

介绍轴电压、轴电流产生的原因及对机组带来的危害,提出防范办法.结合龙滩水电站轴电流保护的配置情况,阐述了其轴电流保护的设计及应用.     

消除电机轴电流的几种方法

介绍轴电流形成的条件、原因及防止的方法,防止电机在使用过程中产生轴电流,延长轴承的使用寿命,提高电机产品的质量。     

关于主设备辅助保护的几点探讨

近年来我国继电保护装置水平不断发展,开发了许多主设备的新型保护功能,如发电机误上电和启停机保护、厂用电切换装置、轴电流保护和大电机差动保护等,但这些保护存在一些不足,功能过于复杂,建议整合和简化。     

电机试验中轴电压的测量方法

介绍了一种通过设置示波记录仪的时间窗参数测量电机轴电压轴电流的方法,这种方法在规定的时间窗内,能够测量出轴电压轴电流的电压电流波形峰峰值。相比较常见的试验方法,这一方法测得的试验数据更能反映电机实际运行过程中转轴轴电压轴电流对轴承的影响。     

PWM驱动系统中感应电动机轴电压轴电流研究

由于PWM变频技术的应用，在电动机轴承端产生的轴电压和轴电流会导致电动机轴承的过早损坏，影响电动机系统的运行。为了研究轴电压、轴电流的机理，建立了电动机内部耦合参数的共模模型。在该模型的基础上，对轴电压和轴电流进行分析，确定了轴电流的流通路径，并提出了抑制轴电流的措施。仿真和实验结果证实了模型的正确性。该模型为研究正确消除和降低轴电压、轴电流的方法提供了有效的分析手段和仿真手段。     

水电机组轴电流保护误动原因的分析

发电机轴电流对机组危害较大,针对水电机组轴电流保护误报警问题,做了一定的分析和探讨．提出了硬件、软件相结合的滤波措施,以采样基波作为保护判据,消除了低频干扰,现场静态、空载及负荷试验证明效果良好,解决了机组轴电流保护误报警问题。     

一种电动机转轴密封组件

介绍了一种由甩水环和防护罩组成的电动机转轴密封组件,可提高电机防护等级和降低它的机械损耗。     

汽轮发电机碳刷故障引起轴电流报警原因分析和应急处理

某核电厂3号汽轮发电机在大修幵网后出现轴电流高一段报警,其时间段与转子接地保护举刷时间吻合。检查发现发电机转子接地保护大轴碳刷在举刷状态下存在接地故障,引起8号瓦大轴处出现第2个接地点,轴电压形成环流导致轴电流报警。因在运行中无法更换大轴碳刷,采用了断开其电源线和信号线,使其不再举刷从而消除故障点的临时应急处理措施;通过将接地保护继电器连接至大轴碳刷的引线直接接地来维持信号极成转子接地保护回路,成功消除了报警,转子接地保护和发电机轴电流监测装置工作正常。经设备大修解体检查大轴碳刷,发现信号引线在碳刷内部破皮,直接接触到碳刷本体,引起接地故障,导致了轴电流报警。经实践证明,可增加在举刷状态及引线晃动状态下的绝缘测量项目,有效地避克这类故障的发生,对类似发电机监测装置故障有较好的借鉴作用。     

国电谏壁发电厂8号机主油泵故障分析及处理

对8号机组主油泵故障及其处理过程进行了介绍。检查分析认为,主油泵故障最主要的原因为发电机轴电压过高并在主油泵处形成轴电流,导致主油泵轴承电腐蚀及磨损,通过采取加强接地碳刷、润滑油过滤和除水等措施,抑制了轴电流对主油泵的侵蚀,取得了较好的效果。     

大型水电机组转子引线搭接轴引起轴承类似电腐蚀烧损

本文从防止轴电流侵蚀着眼,剖析水口水电站２号机组发电机推力轴承和水轮机轴承民在似电腐蚀烧损的典型实例,排除由感应电势形成轴电流的可能性,究其国了引线搭轴、接地电刷未接地而引起轴承电蚀受损的全部成因,进而提出相应的防范措施。