异步电动机应用磁性槽楔试验研究总结

异步电动机由于齿槽的存在,带来了气隙磁导的不均匀性,由此引起了磁导谐波。高压电机定子由于工艺的需要,须采用开口槽,这样气隙磁导齿谐波的振幅增大。众所周知,气隙磁导齿谐波的增大,带来转子表面铁损耗和转子齿脉振铁损耗的增加。由于上述的这种铁损耗是在转子上产生的,故鼠笼电机,特别是铸铝笼条转子电机更为严重。这种定子气隙磁导齿谐波在转子表面上     

双气隙杯形转子变磁阻步进电动机的研究

应用齿层比磁导法对双气隙杯形转子可变磁阻步进电动机进行定性定量分析计算,提出合理设计双气隙杯形转子可变磁阻步进电动机的方法。     

永磁谐波式单相步进电机原理与力矩计算

本文就永磁谐波式单相步进电机的工作原理与力矩计算进行了讨论。提出了两拍运行步进电机正常地起动与运转,对定转子齿层结构的要求,给出了充分利用气隙磁导二次谐波幅值的齿层尺寸。文中通过等效磁路,磁导矩阵的分析计算,得到了力矩计算公式。关于这类电机的设计方面的问题将另文论述。     

感应子式步进电动机矩角特性计算的齿层比磁导法

步进电动机中,定转子铁心表面开槽的效应起主要作用。不能象通常的电机理论中那样把定转子铁心表面看成光滑的,而仅用气隙系数来近似考虑开槽的影响。因而使分析和计算复杂化。通常的方法是引入一个定子齿距的气隙比磁导(G_g)的概念。它的定义是单位铁心长度上一个定子齿距内的磁通(φ_(01))与气隙磁压降(F_g)的比值。与定     

笼型感应电动机转子故障时的参数计算

采用磁导分析的方法 ,考虑转子故障时 ,即由于转子偏心、转子导条断条和端环开裂的情况下 ,研究笼型感应电动机的气隙磁场。通过对定转子绕组中单元绕组的分析 ,考虑气隙高次谐波的影响 ,根据气隙磁场分析 ,建立数学模型。从而导出定转子三相绕组的参数计算 ,为转子故障时的电流分析计算 ,及笼型感应电动机的故障诊断和在线监测提供理论基础和计算方法。     

汽车发电机变化气隙磁导模型的建立

推导了汽车发电机中气隙磁导的计算模型。考虑汽车发电机高速运行中承受旋转离心力和电磁激振力而导致转子爪极形变,建立了汽车发电机的变化气隙磁导模型。建立汽车发电机的Maxwell 3D计算模型,得出汽车发电机额定转速下的爪极形变前后的磁场分布和气隙比磁导基波分布,并对其气隙磁密的各次谐波进行了分析比较,证明了建立变化气隙磁导模型的合理性,为汽车发电机中气隙磁场分析和振动噪声分析进行精确的设计计算提供指导意义。     

基于齿部磁场分析的大型潜水电机气隙偏心故障研究

大型潜水电机广泛用于工矿企业给排水、城市污水处理等场所,然而转轴弯曲、轴承磨损等机械故障会引起气隙偏心。气隙偏心轻则导致气隙磁场畸变、振动增大和电流波动,重则定、转子相摩擦,导致设备停机或损坏。由此推导了大型潜水异步电机动态气隙偏心状态下某一固定位置处的定子齿部磁通解析表达式,分析偏心状态下的磁通故障频率,其基本思想是认为定、转子合成磁动势和气隙磁导决定了气隙磁通的大小,而定子齿部对应位置处气隙中的磁通全部经过齿进入定子轭部,据此提出了基于齿部磁场分析的大型潜水电机气隙偏心故障在线监测方法。最后,利用有限元法对理论分析进行了验证,并对故障频率的幅值与偏心度之间的关系作了进一步探索,为异步电机动态气隙偏心的精确检测提供了依据。     

齿谐波绕组电流对电枢绕组空载电压波形的影响

为了利用电机中固有的齿谐波磁场实现永磁电机气隙磁场的调节,需要处理好齿谐波磁场的利用与电枢绕组电压波形畸变两者之间的关系。基于磁导分析法定性分析了转子齿谐波绕组电流产生的机理,及其产生的齿谐波磁场在电枢绕组中感应的齿谐波电动势特点。相邻磁极下的齿谐波绕组采用正向串联的方法,可以解决电枢绕组和齿谐波绕组之间的磁场耦合问题,从而消除由转子齿谐波绕组电流产生的齿谐波磁场在定子电枢绕组中感应的齿谐波电动势。针对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,通过对比计算结果和实验结果验证了理论分析的正确性。     

多相高速混合励磁发电机气隙磁场解析研究

基于提高功率密度和电励磁调节能力的需求,提出一种并列式转子结构多相高速混合励磁发电机,其永磁转子为离散halbach结构,电励磁转子为隐极结构。分别给出永磁转子和电励磁转子的无槽气隙磁场模型,并给出定子和电励磁转子各自单独开槽时的复数相对气隙磁导计算方法。对于电励磁转子,转子磁路饱和的影响也被考虑。在此基础上建立并列式转子混合励磁发电机的开槽气隙磁场模型,并针对气隙磁密和空载电压进行了解析分析。研究结果表明:解析结果与有限元结果较为一致,验证了解析法用于混合励磁发电机设计的可行性与正确性。     

异步电机永磁悬浮轴承结构设计与动力学计算

为保证异步电机转子在永磁悬浮状态下仅有微摩擦特性,必须保证永磁轴承具有稳定的高势能状态。采用一个机械调心滚子轴承限定其转子轴向位移。基于气隙磁导及等效磁荷法计算出转子所受不平衡磁拉力,并给出永磁轴承定转子气隙、转子偏移、永磁轴承环数划分、气隙位置与径向刚度之间的关系,对上述参数进行优化以获得永磁轴承的最佳径向刚度,使永磁轴承能有效平衡电机转子所受的不平衡磁拉力。通过对转子涡动轨迹及临界转速进行分析,验证了异步电机永磁轴承悬浮结构可实现微摩擦悬浮。     

Dynamic Simulation of Radially Oriented Permanent Magnet-Type Electronically Operated Synchronous Machines with Parameters Obtained from Finite Element Field Solutions

A dynamic model for simulation of the transient interaction between radially oriented permanent magnet-type synchronous machines and their corresponding transistorized current source power conditioners is presented. Some key machine parameters used in this dynamic model were obtained from finite element field solutions. This dynamic model was used to obtain the transient interaction between a 15-hp samarium cobalt radially oriented permanent magnet electronically operated synchronous machine and its corresponding power conditioner. This machine was constructed for electric vehicle propulsion. Excellent correlation between various digitally simulated and actual test current and voltage waveforms, in various branches of the machine-conditioner network, has been achieved. These results are given. This modeling approach is applied to machines during the design stage, where the finite element modeling is the only way to obtain the necessary machine parameters for dynamic simulation. It is shown how such a combination of the computer-aided design tools can help in prevention of design mis-judgements that can prove costly to remedy once the hardware is in place. This is done through an actual design example of an additional machine being manufactured for electric propulsion applications.     

一种混合电动汽车用无刷直流电机转子位置检测方法

提出了一种检测混合电动汽车用无刷直流电机转子位置的新方法,该方法通过检测电机的三相平均线电压获得转子位置信号,与传统的反电势过零检测法相比,提出的方法无需构建电机中性点,无需复杂的延迟电路,电路结构简单,成本低廉。理论分析和实验结果表明提出的方法在较宽的工作范围内对混合电动汽车用无刷直流电机具有良好的控制性能。     

多绕组电机模型的Matlab／SimPowerSystem实现

为满足重量、体积、谐波等方面的特殊要求,独立电力系统常采用交直流多绕组发电机、多相电动机等特种电机。这使得系统的仿真分析与陆用广域电力系统相比差异较大。基于MATLAB/SimPowerSystem,本文提出了一种多绕组发电机的三相发电机等值模型。通过在普通三相发电机基础上增加磁耦合,该模型能够实现多绕组发电机的模拟。与其他实现方法相比,所提出的方法能够充分利用现有仿真算法,可方便地实现独立电力系统的时域仿真。     

六相异步电机的绕组结构及其仿真研究

本文阐述了多相电机相数的定义和六相异步电机的绕组结构,建立了六相异步电机静止坐标系下的仿真模型,给出了用Matlab/Simulink实现的具体步骤.仿真结果表明该模型的有效性,为研究不同工况下,特别是缺相运行时六相异步电机的动态性能仿真奠定基础,并极易扩展到任意相交流电机的建模和仿真研究中.     

基于电磁场数值分析的隐极同步电机CAD系统

本文将有限元数值分析成功地应用于电机设计中,开发了“隐极同步电机CAD”系统,该系统界面友好、功能完善实用,计算准确可靠,可用于隐极同步电动机和发电机的设计分析,为电机设计人员提供了有力的工具,具有较好的工程应用前景。     

基于Matlab的无刷双馈磁阻电机建模与仿真

从无刷双馈磁阻电机(BDFRM)的d-q轴数学模型出发,利用Simulink中的S-function函数模块,构造无刷双馈磁阻电机数学仿真模型,并利用该模型对无刷双馈电机的三种运行方式进行仿真.仿真的结果分析表明了无刷双馈磁阻电机同时具有同步、异步和绕线转子双馈电机等三种电机的动态特性;另外也验证了仿真模型的正确性,这就为研究无刷双馈磁阻电机的闭环控制奠定了基础.     

单相永磁同步电动机起动过程的数字仿真

通过对电容运行单相永磁同步电动机起动过程的分析，利用状态变量法，建立了相应的动态仿真数学模型，并编制了数字仿真程序，仿真计算和实验结果相吻合。     

Developing methods and means for macrosimulation of electric machines

Macrosimulation of electric machines is considered on the basis of the concept of an electric machine as a set of electric circuits moving with respect to each other. The development of the simulation methods and solution algorithms is presented using as an example some problems in which the variety of physical processes in a machine is taken into account. An implementation of the software facility for optimization computational design that takes into account dynamics and random processes is considered. Numerical examples of simulation are presented and prospects of the method are indicated.     

Developing a combined method for analysis of electric machines

A combined method for the simulation of magnetic fields, characteristics, and processes in electric machines (EMs) is developed that is based on a new type of equivalent electromagnetic circuit. The new method combines calculations of the magnetic fields in local zones of an EM with numerical simulation of the discrete structure of that EM. An approach to the simulation of the 3D magnetic field of an EM whose core is characterized by axial nonuniformity is proposed     

同步电机瞬变参数的测试数据处理方法的研究

介绍同步电机瞬变试验的数据处理方法,在建立同步电机暂态过程数学模型的基础上,探讨用多项式回归法,瞬变时段的迭代算法,最小二乘系统辨识法和多指数拟合算法等进行同步电机瞬变试验数据处理,并做了仿真计算和误差分析,提出了改进措施,为研制同步电机瞬态参数微机测试系统,提高测试数据处理精度奠定了基础。