基于区域分解的EFG-FE耦合法及其在电机运动问题的应用

有限元法计算电机电磁场时,对于定转子相对运动问题,伴随着转子的不断运动必然要进行大量的磁场计算。气隙有限元网格的存在造成了转子运动的困难;而无单元法由于不存在有限元网格,因而不必担心由转子运动带来的网格的畸变,将其同有限元法耦合,可消除有限元网格畸变带来的影响。本文提出一种基于区域分解的无单元和有限元耦合方法,并用来处理定子与转子相对运动问题。计算证明,该方法的计算精度满足要求。将该方法应用在电机电磁场中,分析得到的结果克服了由于有限元法单元畸变产生的误差。     

处理电磁场有限元运动问题的新方法

该文总结了电磁场有限元分析中处理运动问题的现有处理方法，指出现有方法中存在的效率低、通用性不强和时间步长不确定等缺点。通过对现有独立坐标系方法的改进，提出一种新的处理方法。新方法不再受运动边界节点必须始终一一对齐的约束，在计算过程中时间步长可以保持为定常数，而空间步长由计算结果决定，取消了有限元网格单元边长对空间步长的限制。通过对异步电机暂态起动过程的计算，证明了新方法的有效性。新方法可以有效地提高电磁场有限元分析中对运动问题处理的时间效率。     

基于APDL的永磁同步电机电磁场有限元分析方法

针对目前广泛应用的电机电磁场有限元计算方法存在的理论性强、工作量大、人机交互次数多、求解时间长等问题,本文提出了一种基于APDL语言的永磁电机有限元计算设计方案.这种基于APDL语言的程序设计可实现电机建模中尺寸、齿槽形状等参数的变量化处理,利用约束方程提出了定转子逻辑旋转的理念,使求解时间缩短为传统有限元计算方法的30％左右,并且有更高的计算精度.计算结果与面电流法结果数据对比,验证了该方法的可行性、有效性和准确性.     

空冷180MW发电机转子护环部分的强度及低周疲劳分析

采用ANSYS软件有限元分析方法计算大型空冷180MW汽轮发电机转子护环的应力，在护环的有限元应力计算中，描述了转子齿的等效建模过程；描述了不均匀温度分布时，ANSYS有限元方法中的温度加载方法；提出了合理选择护环与转子间过盈量的有效方法。应用Neuber方法计算转子护环的低周疲劳寿命。本文所采用的ANSYS有限元方法，较理想的模拟转子实际运行工况，是计算汽轮发电机转子护环应力比较精确计算方法。     

电磁场有限元计算后验误差估计与自适应新方法

本文提出了一种电磁场有限元计算后验误差估计和自适应新方法，深入研究了电磁场有限元后验误差估计中误差模的选择和不同材料区域交界面切的不连续性的处理等问题，给出了一种网格自适应生成控制参数的计算方法，通过与作者提出的全自动自适应网格生成算法相结合，对一些二维电磁场问题，实现了全自动自适应有限元分析。文中给出的一些实例计算结果表明了本文方法及相应软件的具体性能。     

汽轮机转子轴向膨胀计算方法的探讨

本文利用有限元数值计算方法对传统的转子轴向膨胀计算公式进行了校验,发现用该公式计算所得结果误差较大。经过理论分析和推导,找出了传统方法所存在的问题,同时提出了精确计算转子在瞬态过程中轴向膨胀新的计算方法和公式。与有限元数值解比较,不仅运算速度快,而且误差较小,为微机监控汽轮机组动静间隙提供了理论依据。     

实心转子异步电机机械特性及涡流效应分析

在实心转子异步电机中，存在着复杂的电磁现象，如涡流现象，饱和现象，集肤效应等。本文利用有限元数值计算方法，对其进行了深入研究，并与用磁阻抗法及实验法所得的结果作了比较，结果表明数值计算方法的精确性，证明实心转子异步电机的机械特性与具有高转子电阻的普通异步电机的特性相类似，且具有良好的起动特性。     

对国产200MW汽轮机组轴封系统的改进建议

本文通过有限元计算,发现国产200MW汽轮机中压转子前轴封部位,在运行中存在着一个分布复杂的高应力区.文中对此异常现象进行了分析,并对该机组轴封系统的改进提出了建议.1 有限元计算结果按国产200MW汽轮机组现有轴封系统拟定边界条件,进行有限元计算的结果表明,该机组中压转子前轴封的轴封供汽附近,存在着正负分布复杂的高应力区,见图1.     

永磁无刷直流电动机场路耦合运动时步有限元分析

提出一种适用于永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法，解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。电路中考虑了开关元件换流重叠过程和绕组中点的电位波动。给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法，采用改进的有限元运动边界处理方法--插值运动边界法解决转子运动问题。应用上述模型对1台无刷直流电动机的进行分析，计算结果和样机的实测波形吻合。该方法也适用于其他非正弦供电电机的场路耦合有限元分析。     

汽轮发电机转子本体误加工问题的有限元分析

本文阐述了针对其一台外包发电机转子存在误刀槽的有限元强度计算和疲劳计算的过程。计算分析充分证实了误刀槽的存在对发电机的正常运行无影响，使客户最终接受了此台转子，同时也减少了合资方的损失。得出的结论也为解决类似的制造问题提供了借鉴。     

用自适应方法提取鼠笼式异步电机转子断条的特征分量

本文根据自适应滤波的原理,推导出处理鼠笼转子异步电机定子电流的方法。经过仿真计算和对转子有断条的电机定子电流的处理,结果表明:用本方法可以大大提高检测转子断条故障特征分量的灵敏度。     

笼型感应电动机转子断条和开裂的故障诊断和在线监测

分析了笼型感应电动机转子故障时导条断条和端环断裂的物理模型 ,给出了电动机的定转子绕组的参数计算表达式 ,建立了数学模型 ,从而导出转子故障时的电流和频谱分析。本文分析了电动机在故障时 ,在dqn任意速坐标系中 ,电动机定子电流的轨迹 ,为电动机的故障诊断和在线监测提出了一种新的方法 ,较以往的电流监测方法更有利于克服边频带的影响。     

VSS算法在鼠笼电动机转子断条故障诊断中的应用

转子断条是笼型异步电动机常见的一种故障，采用快速傅立叶变换对定子电流进行频谱分析是目前应用最广泛的转子断条在线检测方法，但其缺点为灵敏度低。作者采用的可变步长LMS（VSS）算法可以有效地解决传统自适应算法存在的收敛速度与收敛误差之间的矛盾，可以显著地改善对干扰的抑制，提高检测转子断条故障的灵敏度。数字仿真及实验结果均证明了该方法能准确确定故障频率分量并有效地进行诊断。     

鼠笼转子端部扭振特性研究及其对结构可靠性影响

针对变频器驱动下牵引电机受到谐波转矩的影响,分析了谐波转矩对铜条式鼠笼转子结构的作用机理。采用试验与仿真相结合的方法识别鼠笼转子端部特性。首先,通过模态分析,获取了鼠笼转子的模态参数;然后,建立了基于模态试验的转子等效有限元模型,分析了其在12倍频特征电磁激励下的静强度及谐响应。最后,基于导条振动测试平台,研究了鼠笼转子端部扭振特性,并对载荷放大效应进行了验证,为提升铜条式鼠笼转子端部结构的可靠性提供了一定的理论支撑。     

Starting processes in the frequency-regulated asynchronous drive during optimal control

The problem of the definition of optimal control of an induction motor in dynamic regimes is considered. The method of genetic algorithms is proposed for the solution of the problem. An example of application of this method for organizing the starting process of an induction motor with a squirrel cage is examined.     

鼠笼型异步电动机转子笼条和端环起动温升的计算

电动机转子绕组的起动温升是在进行电机设计时的一个重要参数.本文介绍鼠笼型异步电动机转子笼条和端环起动温升的计算方法.     

Method of calculation of the skin effect in the rotor chamber bar with regards to temperature variations at start-up

The paper presents a numerical method for calculating active and inductive resistances of a squirrel cage bar. Similarity criteria for the calculation data analysis of the method are obtained in a handy shape for practical purposes     

考虑笼型转子实际结构的感应电动机建模研究

根据交流电机多回路理论,通过把传统的Park变换方法推广到面向转子侧的多相系统,提出了考虑笼型转子实际结构的感应电动机模型,并基于EMTP环境实现了该模型.本文提出的模型能够对电动机的正常运行、外部故障以及笼型转子导条或端环断裂故障进行精确的仿真.既可以用来探求笼型转子故障后各个电气量和机械量的变化规律,作为电动机故障诊断和保护研究的工具;也可以用来进行用电机实验方法无法完成的笼型转子导条或端环断裂后导条或端环电流变化情况的研究,为电机设计制造部门提供参考.仿真与实验结果证明了模型的精确性和有效性,经进一步完善该模型可作为EMTP的一个功能模块使用,具有良好的应用前景.     

基于等效电路参数的异步电动机内部故障仿真

推导了鼠笼转子导条断裂故障与参数变化之间的定量关系以及定子绕组匝间短路故障与参数变化之间的定量关系,提出了一种基于电动机等效电路参数的内部故障仿真方法。该方法物理概念清晰,与传统的电动机模型相兼容,可以方便地在常规电动机分析软件中实现。最后利用该方法在EMTDC／EMTP中的电动机模型上对电动机内部故障进行了仿真分析。     

交叉式混合单双笼感应电机的系统分析

介绍了一种新型转子结构的笼形感应电机－交叉式混合单双笼感应电机。根据电机的实际物理模型，运用系统分析的方法，从而建立了电机的动态与稳态数学模型。通过对实例电机的计算与试验，验证了数学模型。