双三相永磁同步电动机绕组不同相移的控制性能分析

基于Ansoft Maxwell 2D的仿真环境,建立两套绕组不同相移(相移30°和180°)的双三相永磁同步电动机仿真模型。在静态磁场,空载瞬态磁场和负载瞬态磁场下,分别对这两种永磁同步电动机的内部电磁场进行仿真分析。获得绕组自感和互感曲线,感应电动势和电磁转矩曲线,比较两种模型的电磁性能。然后结合电磁场分析结果,利用Matlab仿真软件建立两种电机的数学模型,对电机的控制性能进行仿真分析。分析结果为双三相永磁同步电动机的优化设计及进一步研究提供了理论依据。     

三绕组单相感应电动机的性能分析与实验研究

针对三相感应电动机可以替代单相电动机接于单相电网运行,提出将三相感应电动机的一相绕组与电容器串联后再与另外一相绕组并联,然后与第三相绕组串联,构成Y接法三绕组单相感应电动机。基于等效电流法,对三绕组单相感应电动机的运行性能进行研究,建立三绕组对称运行的条件,分析匹配电容对电机性能的影响。结果表明由于电容器的影响,无法实现严格对称运行,提出依据额定负载下电磁转矩最大为目标函数的电容器优化方法。采用该联结方式在一台2.2 kW电机上进行了实验,结果表明选择适当的电容将提高电机的效率,与三相对称电机在三相对称电源上的运行相比较,该接法的电机具有较高的功率因数,且效率接近三相对称运行时的效率。     

新型接法的三绕组单相电动机

在单相供电系统中,当电动机额定功率大于0.5 kW时,采用普通单相感应电动机是不经济的,为此提出一种新型连接方式的三绕组单相感应电动机,该接法对Y接法三相感应电动机的6个出线头进行改接,并与2个电容器相连接,改变了绕组中电流的相位,使三相电机在单相供电系统中实现接近对称运行。采用对称分量法研究该连接方式下电机对称运行需要满足的条件,讨论对称运行条件下电容的选择及其对电机性能的影响,推导了该电机性能计算的具体方法。针对该连接方式进行试验研究,并与三相对称运行进行比较。样机试验证明,新型接法三绕组电机的效率接近三相电动机在三相电源上对称运行的效率,且具有更高的功率因数,可替代普通单相感应电动机。     

感应电动机定子缺相故障动态过程仿真研究

缺相故障是三相感应电动机的典型故障之一，本文采用三相感应电动机在αβ0坐标系下的数学模型，根据具体故障情况下定子绕组的接线，推导出电机定子端电压的约束条件，编写了一个适合于感应电动机对称和定子不对称运行情况的实用仿真计算程序，通过对定子三角形接法的三相感应电动机的两种故障状态，即电源一相断开和定子绕组一相开路的运行过程进行仿真计算，并对仿真结果进行分析，得出了一些有用的结论。     

单相Smith电动机瞬态分析

对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真分析.为了得到瞬态特性,推导出电动机定子绕组端电压约束条件,建立起单相Smith电动机在αβ坐标系下的瞬态数学模型.编写计算机仿真程序,通过实例对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了该模型的正确性;用对称分量法分析三相感应电动机Smith接法时的电路系统,确定电容的数值.对仿真结果进行分析,单相Smith电动机在负载一定、转速一定的情况下通过选择恰当的电容可以实现完全平衡对称运行.单相Smith电动机在由三相电机额定相电压的单相电源供电时带负载能力较弱,起动转矩较小,适合于对起动要求不高的风机泵类负载,当要求起动转矩较大时,可采用双值电容来实现.     

三绕组新型接法单相电动机的研究

普通单相感应电动机在单相供电系统中,当电动机额定功率比较大时是不经济的。该文提出了一种新型连接方式的三绕组单相感应电动机,对感应电动机的三相绕组进行了改接,并与电容器相连,改变了绕组中电流的相位,使三相电机在单相供电系统中实现接近对称运行。采用合成电流法研究了该连接方式下电机对称运行应满足的条件,讨论了对称运行条件下电容的选择及其对电机性能的影响。对该连接方式进行了试验研究,并与三相对称运行进行了比较,证明了新型接法三绕组电机的效率接近在三相电源上对称运行的效率,并且具有更高的功率因数。     

感应电机定子绕组缺相故障诊断的仿真与研究

在三相感应电机运行的各种故障中,绕组缺相故障的发生率较高.当定子绕组-相断路时,将导致三相感应电动机的缺相运行.基于αβο坐标下数学模型,对异步电动机定子绕组故障瞬变过程完成建模,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行了实验仿真,通过确定约束条件和对电机参数的设定得出模型的仿真结果.通过对其结果分析,获得了对定子绕组故障的定位方法,分析结论对电机出现此类故障时的诊断方法提供了理论依据,而且对电机中出现其他故障时的现象分析和故障定位有一定的指导意义.     

双笼感应电动机能耗制动瞬态过程仿真研究

为了得到双笼三相感应电动机能耗制动瞬态过程的运行特性,本文根据双笼三相感应电动机在qd/qd旋转坐标系下的数学模型,利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK,构建了双笼三相感应电动机能耗制动瞬态的仿真模型.通过实例对其瞬态过程进行仿真证明了该方法的有效性.     

三绕组串联式高效单相感应电动机瞬态性能

三绕组串联式高效单相感应电动机三个定子绕组串联连接,并与两个电容器连接,可以实现在单相电源下接近对称运行.与同容量普通单相感应电动机相比,具有体积小、效率高的特点.本文从对称分量法和该电机的定子绕组电路结构出发,推导了电机对称运行条件,建立了a-b-c坐标系下的瞬态数学模型.利用该仿真模型分析了电机的动态性能,研究了电...     

无刷绕线型感应电动机的研究与仿真

无刷绕线型感应电动机采用谐波起动的原理对电机的绕组进行独特的设计,使其具有高的起动性能和无刷的转子结构。介绍了这种电动机的基本原理,给出了一种绕组设计方案,研究出了电机在M-T坐标系下的数学模型,并在此基础上建立了电机的Matlab/Simulink仿真模型,通过仿真实例验证了该电机的优越性。     

双笼感应电动机的SIMULINK建模和运行特性仿真

根据双笼三相感应电动机在qd/qd旋转坐标系下的数学模型,利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK,构建了双笼三相感应电动机仿真模型;在此基础上,通过实例对双笼三相感应电动机负载突变和能耗制动下的运行特性进行了仿真研究,仿真结果证明了仿真模型的有效性和实用性.     

三绕组并联式单相感应电动机起动方式研究

为了保证三绕组并联式单相感应电动机的起动性能,研究了该种电机的动态特性和起动方式.基于电磁关系,建立动态数学模型,并进行仿真计算.为了验证该模型的正确性和有效性,将仿真结果与试验结果进行对比.利用该仿真模型详细分析电容对该种电机起动性能的影响,并给出结构简单的单电容起动电路.仿真和实验结果表明,选择合适的起动电容和运行电容,可以使三绕组并联式单相感应电动机具有良好的起动性能和稳态运行性能.在实际应用中,使用双起动电容电路可以保证良好的起动性能,选择单电容起动电路,可以简化电路结构,节约成本.     

十二相感应电动机的数学模型及仿真

建立十二相感应电动机自然坐标系下的动态数学模型,运用坐标变换理论得到十二相感应电动机两相任意旋转d-q坐标系下的动态数学模型。通过十二相感应电动机在起动、制动、缺相故障等运行模式下的动态仿真,验证了电机模型的正确性和合理性。同时,该电机的建模方法同样适用于具有相同绕组结构的多相电机。     

基于扩展卡尔曼滤波的无速度传感器无刷双馈感应电机直接转矩控制

本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的无速度传感器无刷双馈感应电机直接转矩控制策略。通过对三相无刷双馈感应电机在转子速度坐标系下的数学模型进行分析,推导出系统的状态方程和观测方程,实现基于扩展卡尔曼滤波算法的转子速度和功率及控制绕组磁链的估计。根据磁链的估计值计算出电磁转矩,并通过对控制绕组磁链进行定向和逆变器开关状态的判定实现无刷双馈感应电机的转矩控制。仿真结果表明,在速度给定阶跃变化、负载突变的情况下,所提控制策略均能实现对转速和磁链的精确估计,系统运行稳定。     

双三相分数槽电动机绕组系数分析与计算

对采用分数槽集中非叠绕组的双三相电动机进行研究,在参照传统三相分数槽电动机极槽配合分析与绕组系数计算的基础上,分析双三相电动机不同的极槽配合情况,计算与之对应的绕组系数,以归纳在极槽配合影响下的绕组系数变化规律,并最终总结出适用于双三相分数槽集中非叠绕组电动机的绕组系数计算公式,可供电机设计以及性能分析作参考.     

感应电动机转子绕组故障对电机起动性能影响分析

基于多回路理论,建立感应电动机暂态分析的数学模型;分析了感应电动机转子绕组故障对电机起动性能的影响.研究表明,电机转子绕组故障使电机起动转矩下降,谐波转矩大大增加;起动转速上升变缓,起动时间增加,起动困难;定转子起动电流发生畸变,衰减速度下降;定子电流的某一频率分量在电机起动过程中两次出现峰值点.动态分析的某些结论可以用于进行电机转子绕组故障诊断.     

基于定子双绕组感应发电系统容量的仿真研究

针对传统三相感应发电机定子电流耦合复杂和控制困难的问题,研究了一种新型的定子双绕组感应发电机,使该新型发电机的两套定子绕组上分别通过系统的有功电流和无功电流．实现解耦控制。利用Matlab对定子双绕组感应发电系统在变转速和变负载（纯阻性负载）的工作情况下进行系统容量的仿真研究,得出了两套绕组的容量比规律;同时得出了相同参数和工作条件下的定子双绕组感应发电机系统的控制绕组电流仅为传统三相感应发电机系统定子绕组电流的0．57倍。仿真结果表明,定子双绕组感应发电机系统不论在控制和实际应用上都具有传统三相感应发电机系统不可比拟的优点,因此这种探索性研究具有重要意义。     

三相异步起动永磁同步电动机起动特性

针对永磁电机牵入同步困难的问题,依据永磁电机基本原理和电磁场理论,对异步起动永磁同步电动机的起动性能进行了研究。以一台18．5kW6极切向式三相异步起动永磁同步电动机为例,建立永磁电动机起动过程的数学模型,给出了求解域和假定条件下的有限元方程,采用场路结合法计算了异步起动永磁同步电动机的瞬态电磁场,分析了样机的起动过程及隔磁磁桥尺寸变化和绕组排列不同对电机起动性能的影响。通过样机对模型仿真分析可知,样机具有较好的起动性能,能快速牵入同步转速,采用单双层绕组时起动性能要比采用双层绕组时的起动性能好;隔磁磁桥尺寸对电机的起动性能影响很大,其过大或过小都会使起动性能变差,不利于牵入同步转速。     

新型三绕组并联式高效单相感应电动机稳态性能

提出一种新型的三绕组高效单相感应电动机,其定子上有3个绕组,与2个外接电容连接,采用单相交流电源供电,3个绕组所在的支路之间为并联关系。通过电容的适当选择,可使该电机在额定运行时3个绕组的电流接近对称。基于合成电流法,对该接法电机的对称运行条件进行分析,得出了电容的确定方法;提出了该电机稳态性能计算的具体方法;设计了一台样机,并进行了试验研究。结果表明,该新型电动机在额定负载下运行时,具有与同容量三相感应电动机相近的效率和更高的功率因数。     

电压型逆变器供电六相同步电动机计算机仿真

主要研究电压型逆变器供电六相同步电动机的计算机仿真。首先建立电压型逆变器模型,并通过采用定子静止a-b-c模型和转子单回路d-q模型,建立了六相双Y移30°绕组同步电动机动态仿真的数学模型,对在方波供电下的起动过程进行了数字仿真和分析。通过仿真证明:对于六相同步电动机来说,采用方波控制的电压型逆变器可以满足供电要求,并且六相电机的性能明显优于三相电机的性能。从成本的增加和性能的提高这两方面考虑,为六相电机的广泛应用提供了一定的理论基础。