逆变器供电异步牵引电动机电磁设计与特性计算

针对普通工频异步电动机电磁设计和特性计算方法不适用异步牵引电动机的问题，根据异步牵引电动机的设计特点，对牵引电动机的电磁设计进行了分析，提出了牵引电动机工作特性的计算方法，然后讨论了不同工况下牵引电动机性能曲线的计算，给出了计算实例。     

异步牵引电动机绝缘系统探讨

本文讨论异步牵引电动机绝缘系统的基本要求，介绍国内外异步牵引电动机绝缘系统。     

铁路机车异步牵引电动机的轴承结构设计

对于结构简单、维护量少的铁路机车异步牵引电动机来说,作为其关键部件之一的轴承往往是其中的一个薄弱点,其运转情况的好坏在很大程度上直接影响异步牵引电动机的运行可靠性。因此,在电机设计时,必须合理设计其轴承结构,包括选择合适的轴承、设计正确的润滑系统和可靠的密封结构等。     

关于降低轨道交通电费措施的探讨

目前城市轨道交通都是采用电力驱动,在北京、上海、广州等城市的地铁运营成本中,每年电费支出占总运营成本的15%～25%。电费成本随着运营里程的增加而成倍增长。本文探讨在运营期间,不以设备更新改造为基础而降低轨道交通运营电费。本文介绍了电价的相关规定和类别,重点介绍了杭州、广州、合肥、青岛、南京、深圳等城市的地铁公司在申请较低结算电价方面的经验和做法,分析了北京、上海、广州、宁波等城市的地铁公司每车公里牵引能耗指标,引入标准地下站能耗值的概念,统计17座已开通运营地铁城市的动照能耗,并提出了降低每车公里牵引电耗的相关措施。     

异步牵引电动机绝缘系统探讨

本文讨论异步电动机绝缘系统的基本要求，介绍国内外异步牵引电动机绝缘系统。     

永磁同步牵引电动机的完善化

铁道技术研究所（RTRI,日本）进一步完善了早先研制的由永久磁铁励磁的封闭型同步牵引电动机。该电动机用于新一代市郊电动车组。电机采用了原理全新的冷却系统,其冷却效率为试验结果所证实。永磁体的最佳结构能提高反力矩,由此最大电流值得以降低。研究与计算表明,由于采用了新型牵引电动机,电动车组的能耗降低12％,噪音水平降低7dB。自通风异步电动机广泛用作铁道车辆的牵引电动机。但是,他们需要定期解体,以清理内部结构件。装在电动机轴上的风扇在高速旋转下,成为噪声源。显然采用全封闭式电动机可以避免这些问题,但是与强迫通风电机相比其冷却特性却相差很多。因此,全封闭异步电动机具有较小的输出功率,在相同的功率下具有较大的重量和体积。与此同时,以稀土元素为基础的永磁体领域取得的进步,使得有可能研制出大功率的由永磁铁励磁的同步电动机。在一般情况下,这种电动机具有较高的效率与异步电动机相比冷却消耗较小。因此RTRI的专家们着手研制全封闭式永磁同步牵引电动机,在外形尺寸相同的条件下具有较高的输出功率,与普通自通风异步电动机相比（见“ЖЕЛЕ3НьIЕДОРА”,2006,No10,28—34）特别适合于电动车组。因此,首先研制出140kW的全封闭式永磁同步牵引电动机,随后又为新一代市郊电动车组研制出了235kW的永磁同步牵引电动机。     

现代大功率电子器件在牵引变流器中的应用

以现代大功率电子器件，为基础的牵引逆变器与三相异步牵引电动机相结合，既可提高牵引力，又可降低电力牵引对电网的干扰。在牵引传动领域里由于采用了可关断晶闸管（GTO）引起了质的飞跃。比GTO更加紧凑．更加可靠的绝缘栅双极晶体管（IGBT）的成功开发，明显的削弱了GTO的地位，从而在现代三相异步牵引传动中占据了主导地位。     

异步牵引电动机定子温度场的计算与分析

根据异步牵引电动机的结构特点,给出了定子绕组等效导热系数的计算方法,计算了气隙和散热翅的对流换热系数,并以一台异步牵引电动机为例,建立了定子二维温度场的泛函方程,应用Ansys有限元软件计算了异步牵引电动机在空载和额定负载运行状态时的温度场.仿真结果与实际测量值进行比较,验证了所采用计算模型及方法的合理性,为准确计算异步牵引电动机定子温度场提供帮助,得出一些有益的结论.     

基于ARM单片机的异步电动机远程监测系统的设计

为了降低异步电动机监测系统成本和不增加电机转子的转动惯量，结合异步电动机动态速度估算、电磁转矩方程和可编程低通滤波器观测磁链，实现了无速度、无扭矩传感器的异步电动机转速和转矩的估算。系统的硬件设计采用性价比非常高的ARM单片机，12位串行A／D，以及通用电流电压传感器，大大提高了监测系统的性价比。为了实现监测系统与远程计算机之间的通信，该监测系统还设置了MC35I无线通信模块。试验结果验证了该异步电动机转矩和转速估算的有效性。     

异步电动机的状态监测与故障分析

异步电动机由于结构简单、成本低廉、运行维护方便、机械性能能满足绝大多数生产机械的要求,是现代机械设备拖动系统的重要组成部分,其运行状况将会直接影响到生产的正常进行,所以研究其状态监测与故障分析具有十分重要的现实意义。针对异步电动机的状态检修问题,探讨了日常状态监测常用的手段。并结合我厂高压异步电动机的检修实例,讨论了异步电动机常见故障的分析方法。     

交直交机车变频调速异步牵引电动机H级绝缘结构

文章分析了交直交机车变频调速异步牵引电动机的绝缘特点,介绍了铁道部株洲电力机车研究所近年应用于交直交变频调速异步牵引电动机的H级绝缘结构的组成、设计思路、试验及应用效果等。     

小功率轴向磁场异步电动机的研制和应用

为降低材料的消耗量和劳动强度,对小型异步电动机结构设计和制造工艺进行了全面分析。结果表明,具端面转子平面型气隙和轴向磁场的小功率异步电动机,对改善其技术经济指标和降低制造成本是有效的。     

应用改进实数编码遗传算法的三相异步电动机优化设计

为了更好地将遗传算法应用于三相异步电动机的优化设计，论文对简单遗传算法进行了改进，提出了采用双亲四子交叉算子、自适应变异算子及多轮次循环优化策略的改进实数编码遗传算法(IRGA)，采用退火罚函数方法对约束条件进行处理，并用3个经典数学函数进行了验证。在研究三相异步电动机优化设计特点的基础上，提出了10个优化变量、8个约束条件的电机优化设计数学模型，将IRGA应用于Y系列三相异步电动机优化设计，分别以提高效率和降低材料成本为目标进行了优化。结果表明，IRCA能有效提高电机效率和降低电机主要材料成本，算法可靠有效，具有工程实用价值。     

异步电动机运行的安全要点

异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备，其作用是把电能转换为机械能。企业中电动机消耗的电能占能耗量的60%以上，其中用得最多的是笼型异步电动机，其结构简单，起动方便，体积较小，工作可靠，坚固耐用，便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行，电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识，了解对异步电动机的安全评估，做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患。1异步电动机选用为生产机械选择合适的电动机，包括确定电动机的额定电压与频率、额定转速、结构型式和额定容量等。主要考虑以下4个方面的问…     

单相异步电动机节能控制分析与实现

异步电动机在工农业生产中应用广泛，其效率是按照最大负荷选择的，在空载和轻载条件下的效率较低。目前的异步电动机节能器一般都是基于单片机控制的，控制复杂，成本较高。本文针对空载、轻载状态下单相异步电动机损耗大的情况，分析了电机运行时的具体损耗，设计出两种可根据负载变化调节输出电压的节能设备，分别对工作原理进行了分析，并对节能器和电机运行时的各项性能进行了比较。由于使用简单的模拟电路来取代单片机控制，降低了设计难度，大大节约了成本，实际运行效果良好。     

异步电动机的节电措施

异步电动机是工厂中的主要耗能设备，做好异步电动机的节能工作对降低能耗至关重要。提高电网质量、合理选用电动机、提高检修质量来降低电动机机械损耗、改变电动机绕组接法、采用高效调速方法、风机和水泵类采用调速系统、变频器参数优化设定、无功功率就地补偿等都是降低异步电动机能耗的有效措施。     

地铁交流异步电动机起动及优化节能

交流异步电动机是个多变量、强耦合、非线性的被控对象。在广州地铁交流异步电动机起动及优化节能改造中,采用变频器实现软起动和变频调速是最佳方案。     

交直交机车变频调速异步牵引电动机H级绝缘结构

文章分析了交直交机车变频调还异步牵引电动机的绝缘特点,介绍了铁道部株洲电力机车研究所近年应用了于交直交变频调速异步牵引电动机的Ｈ级绝缘结构的组成、设计思路、试验及效果等。     

机车变频三相异步牵引电机绝缘系统新思路

论文介绍了国内外变频异步牵引电动机绝缘技术的现状 ,讨论了变频电机的绝缘破坏机理以及纳米 Ti O2 无机填料在绝缘破坏过程中的电、光及热效应。根据机车变频异步牵引电动机的制造工艺特性和绝缘系统耐电晕机理 ,提出了用纳米无机填料填充改性定子绕组绝缘 ,将“漆包绝缘”的概念通过合理途径引入到机车异步牵引电机中 ,用以改进机车变频牵引电机耐高频脉冲和电晕性能的新构想。     

光伏发电在地铁牵引供电系统中的应用研究

地铁作为城市轨道交通的重要组成部分,在乌鲁木齐市未来的城市发展道路上不可或缺,蓬勃发展的地铁建设事业必将增大城市电力供应需求,为城市供电带来巨大挑战。乌鲁木齐市太阳能资源丰富,若能将光伏发电应用于地铁牵引供电系统,可以有效减少城市供电压力,降低地铁运营成本。因此,提出将光伏电站接入地铁牵引供电系统中,由光伏发电提供部分地铁牵引电能。为验证设想的有效性,基于MATLAB/Simulink构建了1 MW光伏电站接入地铁牵引供电系统的仿真模型,通过观察光伏电站经过逆变器后的输出电能的谐波大小判断光伏电站是否满足并网条件。仿真结果表明,经过逆变器后的光伏发电站输出的电能谐波满足并网要求,验证了光伏电站接入地铁牵引供电系统这一方法的可行性。