五相永磁同步电机一相断路容错策略推导及仿真验证

针对多相电机的开路故障时的容错运行控制策略及其验证问题,对五相永磁电机一相定子绕组开路的容错策略、五相电机Matlab仿真建模及容错策略的仿真验证进行了研究。根据定子绕组磁动势不变的原则,利用基本的三角函数变换,详细推导了五相永磁电机一相开路时的电流容错策略,利用旋转坐标系下的五相永磁电机数学模型,在Matlab中建立了电流源激励的五相永磁电机模型,对一相开路时的电流容错策略进行了仿真验证。研究结果表明,五相永磁电机开路故障时电流容错控制策略的推导方法和结论正确,在Matlab中建立电流源激励的五相永磁电机模型,是验证五相电机电流容错策略的简单、有效的方法。     

五相永磁同步电机容错控制仿真

研究了五相永磁同步电机的容错控制,基于五相电机多相短路以及逆变器发生短路和断路故障提出解决方案并进行过程仿真。当五相电机逆变器发生故障时,通过双向晶闸管切除故障支路,接通冗余支路使电机正常运行;当五相电机发生两相断路时,无论是毗邻的两相还是非毗邻的两相,利用降维的修正克拉克和帕克变换矩阵,重新分配正常三相的定子电流,使空间磁动势不变,并且保证转子磁链在2 s坐标系下保持圆形轨迹,使电机在缺相下正常运行。容错方案均在Matlab/simulink环境下进行了仿真。     

感应电机电磁转矩性能分析与研究

本文对三相感应电机在不同磁场定向下及六相感应电机在梯形波相电流驱动下的电磁转矩进行了比较分析.比较了两种电机在突加负载情况下的电磁转矩响应曲线.仿真和实验结果验证了六相感应电机比三相感应电机电磁转矩脉动频率高,幅值小,稳定性强以及同等电流下产生电磁转矩高的特点.     

九相电机不平衡供电性能分析

针对“电机本体故障或逆变器故障等因素的影响,电机的各相实际电压不可能完全平衡,在不平衡供电下,电机的性能(定子电流和转矩脉动等)也会发生一定的改变”的问题,研究了多相集中整距绕组感应电机在不平衡供电下的性能,并以一台九相电机为研究对象,对其在不平衡供电下进行了Ansoft仿真,并分析了电压不平衡对定子电流和转矩脉动的影...     

六相感应电机转子感应电压有限元分析与研究

针对多相电机控制模式复杂性的特点,本文提出一种新颖的控制方式:即六相感应电机梯形波相电流控制。本文主要对磁势解耦时定子、转子磁链进行了理论和有限元分析计算,并通过有限元分析计算出的磁链进一步分析计算转子感应电压。并实验测量了梯形波相电流驱动下六相感应电机转子感应电压,结果表明转子感应电压的有限元分析和实验结果是一致的。     

九相感应电机与三相感应电机的性能比较

与三相电机相比,多相电机具有高可靠性,转矩脉动小,多可控自由度等优点.针对多相电机是否具有这些优势的问题,建立了多相电机的数学模型,从磁动势角度出发,深入分析比较了多相电机与三相电机的性能,并以一台九相电机为研究对象进行了有限元仿真.研究结果表明,多相电机具有较高的可靠性,并能进行非正弦供电,输出转矩提高,转矩脉动减小...     

低速电机

电机能否以低速、大扭矩、高功率输出,是长期困扰人们的难题。现有的低速运行技术,一般都采用普通电机加减速机的方式。YDS型低速电机由高速转子、低速转子（置于定子内或外）、谐波发生器、刚轮、机体等组成。其工作原理为：当定子绕组通以三相交流电时,形成一个旋转磁场,使高速转子高速旋转,带动谐波发生器,产生一个双波段形波,使得低速转子与刚轮相啮合。当高速转子旋转一周,则低速转子逆向转过２个齿距,这时低速转子以低速输出,达到了低速运行的目的。低速电机的技术关键为：电磁计算、绕组设计、谐波发生器设计、低速转子…     

三相电机缺相简易保护装置

本文从理论上详细论述了三相电机缺相保护的基本原理和动作过程。该保护装置的特点是结构简单动作可靠。欲使三相电机正常运行,必须保证三相电源正常供电。假若三相电源一相的熔断器熔断,或某一相接线松脱,或某相接触器触点接触不良,则出现严重的三相电流不平衡现象。如果此时起动电机,电机就发出嗡嗡声起动不了。同时电流很大,时间长了,电机就会烧毁。如果这种情况发生在电动机运行时,虽然电机仍继续旋转,但这是单相运行,若此时电机的负载仍为额定值,那么单相运行的电动机相电流将为三相运行的1.75～1.85倍,电机出现过载,时间一长,也会烧坏。因此三相电机单相运行是不允许的。下面就三相电机缺相时一种简单的保护装置介绍如下:     

双通道开关磁阻发电机建模及故障仿真研究

针对双通道开关磁阻电机两个通道之间存在强烈电磁耦合从而导致系统缺相运行时相电流严重畸变的问题,设计了一种单通道容错控制方法。首先利用基于场路耦合有限元法的仿真软件JMAG构建了一个12/8双通道开关磁阻发电机的仿真模型;然后在理论分析总结得出系统的大部分故障将导致系统缺相运行的基础上,基于仿真模型仿真分析了系统正常运行状态和缺相运行状态时的发电性能;最后针对系统缺相运行状态提出了单通道容错控制方案,并通过仿真对该方案进行了验证。研究结果表明,该容错控制方案能够有效改善缺相故障下系统的输出性能,为该类发电系统的故障诊断和容错控制提供了依据。     

浅谈轴电流对设备的影响

电气传动中,经常发现一些设备由于振动剧烈影响整个装置的正常运行。解体检查可发现轴承或轴上有一圈麻点,大小不一。这是轴电流造成的。 1.轴电流的形成机理 异步感应电动机定子的三相绕组分别与三相交流电源连接,转子绕组则自成闭路。当三相电流流入定子时,在气隙中将产生一个以同步转速旋转的旋转磁场。当旋转磁场切割转子导体时,在其中产生感应电势。但由于电机内磁场分布不均匀,电极下的磁通密集,两极之间的磁     

QCZ83-225真空电磁起动器检测与分析

电磁起动器特别适用于频繁操作、重负荷的矿山机电设备中,为了更好地为企业创造效益和更安全地保护操作者的人身安全,必须要求工作人员对设备的原理和常见故障进行理论分析和处理.本文从理论上出发,总结了电磁起动器常见故障的排除方法,这也是整个企业良好运行的基本保证.     

An approach for automated fault diagnosis based on a fuzzy decision tree and boundary analysis of a reconstructed phase space

Although reconstructed phase space is one of the most powerful methods for analyzing a time series, it can fail in fault diagnosis of an induction motor when the appropriate pre-processing is not performed. Therefore, boundary analysis based a new feature extraction method in phase space is proposed for diagnosis of induction motor faults. The proposed approach requires the measurement of one phase current signal to construct the phase space representation. Each phase space is converted into an image, and the boundary of each image is extracted by a boundary detection algorithm. A fuzzy decision tree has been designed to detect broken rotor bars and broken connector faults. The results indicate that the proposed approach has a higher recognition rate than other methods on the same dataset.     

中小型三相异步电动机单相运行的最佳电容的确定

从三相异步电动机单相运行的典型电路出发，提出了用矢量法确定了单相运行时的最佳电容的方法。     

小型非晶三相感应电机铁芯的性能

以常见的小型三相异步电机为研究对象,建立了三相异步电机模型,并用铁基非晶材料和硅钢材料分别制作了异步电机的定子铁芯,研究了非晶铁芯与硅钢铁芯的性能和特点。采用软磁交流测试系统对两种材料制成的铁芯进行了交流损耗和矫顽力的测试,测试结果显示:在相同的频率和磁感应强度下,非晶铁芯损耗仅为传统硅钢铁芯损耗的1/3左右,而其剩磁仅为传统铁芯剩磁的1/4,表明非晶铁芯的损耗和矫顽力远小于硅钢铁芯的损耗和矫顽力,且工作频率越高,二者数据差别越大,说明非晶材料较硅钢材料具有更优异的软磁性。建立了三相异步电机的有限元分析模型,对非晶合金铁芯电机和传统硅钢铁芯电机进行了有限元求解。结果显示,采用非晶定子铁芯的电机比传统采用硅钢定子铁芯的电机更加高效节能。该研究成果为深入开展铁基非晶材料在异步电机中的应用提供了参考。     

基于旋转不变信号参数估计技术与模式搜索算法的异步电动机转子故障检测新方法

提出一种基于旋转不变信号参数估计技术(Estimation of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT)与模式搜索算法(Pattern search algorithm,PSA)的异步电动机转子故障检测新方法。模拟形成转子故障情况下的定子电流信号并以之检验ESPRIT性能。结果表明:即使对于短时信号,ESPRIT仍具备高频率分辨力,可以准确估计定子电流各个分量的频率;但对其幅值、初相角的估计欠缺准确性、稳定性。随后,采用PSA确定各个频率分量的幅值、初相角。对一台异步电动机完成了转子故障检测试验,结果表明:基于ESPRIT与PSA的异步电动机转子故障检测方法是切实可行的,并且因仅需短时信号即可达到高频率分辨力而适用于负荷波动情况。     

Application to induction motor faults diagnosis of the amplitude recovery method combined with FFT

This paper presents a signal processing method – amplitude recovery method (abbreviated to ARM) – that can be used as the signal pre-processing for fast Fourier transform (FFT) in order to analyze the spectrum of the other-order harmonics rather than the fundamental frequency in stator currents and diagnose subtle faults in induction motors. In this situation, the ARM functions as a filter that can filter out the component of the fundamental frequency from three phases of stator currents of the induction motor. The filtering result of the ARM can be provided to FFT to do further spectrum analysis. In this way, the amplitudes of other-order frequencies can be extracted and analyzed independently.If the FFT is used without the ARM pre-processing and the components of other-order frequencies, compared to the fundamental frequency, are fainter, the amplitudes of other-order frequencies are not able easily to extract out from stator currents. The reason is when the FFT is used direct to analyze the original signal, all the frequencies in the spectrum analysis of original stator current signal have the same weight. The ARM is capable of separating the other-order part in stator currents from the fundamental-order part.Compared to the existent digital filters, the ARM has the benefits, including its stop-band narrow enough just to stop the fundamental frequency, its simple operations of algebra and trigonometry without any integration, and its deduction direct from mathematics equations without any artificial adjustment.The ARM can be also used by itself as a coarse-grained diagnosis of faults in induction motors when they are working.These features can be applied to monitor and diagnose the subtle faults in induction motors to guard them from some damages when they are in operation. The diagnosis application of ARM combined with FFT is also displayed in this paper with the experimented induction motor. The test results verify the rationality and feasibility of the ARM.It should be clarified that the ARM must be applied in three phases of currents in electrical machines. For a single phase of alternating current or direct current, it can do nothing. However, since three-phase electrical machines have a dominant position in the application field in modern economic society and it is natural and convenient to acquire three phases of stator currents during the three-phase electrical machines are tested, it is necessary and meaningful to develop the ARM to diagnose and guard them.     

基于PSCAD/EMTDC的异步电动机定子绕组三相故障仿真

在电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC环境中,对电动机两相接地故障进行仿真,以三相接地故障的数学模型代替实际电力系统,用数值方法对系统进行运行试验和研究.该模型不仅可以对电动机故障的瞬态和稳态过程进行仿真,而且能够揭示电动机故障瞬态的运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律.验证了EMTDC电动机模型和算法的有效性和正确性,为深入研究电动机故障诊断和保护提供了有效的仿真平台.     

基于绕组函数的长定子直线同步电机建模研究

针对精确的直线同步电机数学模型建立困难的问题,提出了基于绕组函数法的长定子直线同步电机绕组电感的计算方法,并推导出了直线电机各电感参数计算公式,然后建立了相应的直线同步电机数学模型。此外,利用电感参数在Simulink里搭建了直线同步电机矩阵微分方程,通过仿真结果得到了三相电流、励磁电流和电磁推力波形。最后,基于长定子同步直线电机的结构尺寸建立了一对极有限元模型,定子绕组通入三相交流电,动子绕组通入直流励磁电流,通过设置适当的剖分,将得到的电磁推力和解析法的电磁推力进行了对比。研究结果表明,有限元分析法和解析法得到的电磁推力结果一致,从而论证了基于绕组函数法的直线电机数学模型建模方法,为以后的直线电机数学建模提供了参考。