换流变压器三相直流偏磁的计算研究

为研究相邻架设的交直流线路互感在换流变压器中产生的三相直流偏磁情况,在计算了单相变压器二次侧直流电流所产生的偏置磁通与励磁电流的基础上,对直流线路基波电流引起的换流变阀侧直流电流及其在换流变三相产生的直流偏磁进行了分析,讨论了△绕组的影响,并在Matlab中对换流变三相励磁电流做了仿真计算。其结果表明：交直流线路互感引起的换流变三相直流偏磁大小不等,且会因Y-△连接而发生变化,而由此产生的变压器接地中性点零序电流的直流分量为零。     

无速度传感器矢量控制下高速电主轴动态性能分析

为了研究高速电主轴的控制精度与主轴机械参数之间的动态关系,根据法拉第电磁感应定律建立高速电主轴的动态数学模型,并利用无速度传感器矢量控制逆变调速原理,将该模型的定子电流分解为励磁电流和转矩电流两个分量,组成两个独立的一阶线性子系统——磁链子系统和转矩子系统,实现励磁磁链和电磁转矩对各自参考值的全局渐进跟踪。试验结果表明,在无速度传感器矢量控制下,高速电主轴的励磁磁链受励磁电流的控制,且不受主轴负载和转速高低的影响,始终保持恒定;转矩电流控制高速电主轴的电磁转矩,与负载呈线性关系。有效控制励磁电流和转矩电流两个独立变量,不仅可以保证高速电主轴在负载状态下转差率小、转矩输出稳定性高的特点,而且当高速电主轴受到瞬间外力冲击时,其快速的转矩响应能力、动态速度跟随精度和抗挠动性等动态特性参数都可以通过控制励磁电流和转矩电流的精度实现。     

磁弹性传感器励磁电源的设计

磁弹性传感器是用于测量轧机轧制力、钢带张力的一种测力传感器,为保证其输出信号稳定、精确,要求励磁电流具有高稳定性。本文着重探讨了产生励磁信号的信号发生器和恒流输出的功率放大器。励磁信号发生器输出标准正弦波的频率和幅值非常稳定,从而在信号源上确保励磁电流信号的稳定性和精确度。双闭环设计的恒流功率放大器,输出电流密切跟随励磁信号,在磁弹性传感器内建立起稳定的磁场,从而保证被测力值的准确性。     

LZK—3BD型励磁装置在原料气压缩机中的应用

介绍LZK-3BD型微机晶闸管励磁装置的组成及原理;从具有独立可靠的灭磁系统,准角强励整步,带励、失励失步保护系统,输出励磁电压和励磁电流调节范围等方面讨论了其主要技术性能;简述该装置在原料气压缩机的应用效果。     

一种用于电容式电磁流量计的励磁系统研制

信噪比低与干扰类型复杂一直是阻碍电容式电磁流量计产品化的关键因素.针对交变励磁磁场对流量信号产生微分干扰与同相干扰的问题,建立了矩形波励磁系统的等效电路并分析了励磁电流的动态特性,结合分析结果与常见励磁电路在电路结构与功耗方面的优劣特点,提出通过缩短励磁电流过渡过程提高流量信号信噪比的方法.为了实现该方法,研制了基于电流模式PWM全桥逆变器的励磁系统,并结合流量计标定装置与流量信号检测系统进行实验验证,实验结果表明该励磁系统可为传感器的磁路提供更高的励磁参数,能在增大流量感应电压信号的同时有效抑制微分干扰与流动噪声.另外,该励磁系统为电容式电磁流量计的传感器与转换器中流量信号检出部分的研究奠定了基础.     

新型高效永磁汽车发电机

汽车使用的发电机主要是硅整流发电机,通过电励磁绕组的励磁电流产生磁场,通过励磁绕组的电能只有一小部分转换为用于发电的磁能,电能利用率低、消耗量大,转子的励磁绕组易出现烧损、断线等故障,这就必然增加了汽车维护成本。硅整流发电机有两种类型,一种是有刷硅整流发电机,发电机存在电刷滑环结构,因电刷滑环容易磨损而大大缩短了发电机的寿命,故障率较高;另一种是无刷硅整流发电机,取消了电刷滑环结构,但它增加了磁路气隙的长度,故使发电机效率降低,增加了励磁电流的消耗。目前国内城市的所有公交车辆,普遍采用电励     

圆盘式磁流变制动器磁饱和有限元分析

针对磁流变器件的磁饱和程度不明,提出了一种评估磁饱和率。对圆盘式磁流变制动器进行磁场有限元分析,并用磁饱和评估函数进行评估。结果表明,输入电流为2 A时,制动器刚好达到磁饱和。根据磁饱和分析进行结构优化,用磁饱和评估函数和评估磁饱和率对优化前后的制动器进行分析。结果表明,优化后的制动器,制动力矩增大了57%,磁饱和程度降低了0.92%。进一步地,在等磁动势情况下,对三类磁流变制动器进行磁场有限元分析。结果表明,异向绕组侧壁型抗磁饱和能力最强,外沿型抗磁饱和最弱;外沿型工作间隙磁感应强度分布较为均匀,而侧壁型工作间隙磁感应强度分布极为不均匀;对于侧壁型制动器,同向绕组工作间隙磁感应强度比异向绕组较为均匀。     

发变组保护与励磁系统配合问题分析

发电机励磁系统具有完善的励磁电流、发电机电压和发电机过励等限制措施。而发变组保护主要包括励磁绕组过负荷以及发电机过电压等。为确保机组正常运行,需要对励磁调节器以及发变组的参数进行优化,最终实现完美的配合。本文首先介绍了励磁系统与发变组保护的基本概念,并对发变组保护与励磁系统配合问题进行了分析。通过优化这两者间的配合,可以确保机组处于良好的运行状态。     

焊接用三极电子枪设计及电磁聚焦系统研究

研究了150 kV焊接用三极电子枪的束流发生、静电聚焦和磁聚焦过程。基于电子光学理论和三维粒子仿真分析,设计了电子枪静电聚焦系统和磁聚焦系统,建立了适合电子束焊接使用的聚焦距离150~350 mm范围内焦点位置连续可调的电子枪模型。针对现有焊接电子枪手动调焦效率低、焦点位置不易精确控制的问题,通过磁聚焦理论与三维粒子仿真相结合,研究了聚焦电流对应聚焦距离的变化过程,建立了聚焦距离与聚焦电流的非线性函数模型,可为电子枪聚焦的精确控制提供依据。     

直流偏磁下计量用电流互感器在线补偿技术研究

直流偏磁会加剧电流互感器铁芯过饱和磁化,导致在运电流互感器误差值越限,影响电能计量结算的可靠性,甚至可能造成继电保护装置误动。文中分析了直流偏磁工况下电流互感器二次输出波形的特点;提出一种电流互感器直流偏磁在线补偿方法,检测电流互感器二次输出中二次谐波的大小及相位,判断电流互感器直流偏磁的严重程度,调节压控电流源,向互感器补偿绕组注入反向直流电流作为负反馈补偿,减小互感器直流偏磁。     

同步电动机智能化启动控制

针对电励磁同步电动机在启动过程中存在不能准确投励、不能有效灭磁和启动脉动电流较大等问题,提出了以单片机为控制核心,通过对滑差信号的检测来决定投全压与投励磁电流时刻,实现了同步电动机的智能化启动,并深入分析了它的启动控制原理。该控制方法能克服电励磁同步电动机启动时存在的问题,实现了励磁系统的顺极性准确投励,且具有良好的灭磁功能,能使同步电动机可靠启动。     

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。     

基于磁特性曲线的杆件拉力测量及影响因素研究

由磁弹基本原理可知,不同拉力作用下杆件材料的磁特性曲线存在差异,据此可发展出一种杆件拉力测量方法。为准确获取磁特性参数与拉力的关系表达式,搭建了力热耦合条件下的磁特性曲线测量装置,并进行了相关影响因素的试验研究。拉力的测量精度与传感器结构及其励磁方式、材料剩磁状态、温度和数据分析过程等多因素密切相关,首先试验对比分析了脉冲、交流两种励磁方式对磁特性曲线的测量精度的影响,表明剩磁状态对脉冲励磁的测量结果影响较大,而交流励磁的重复测量稳定性高,更适合用于杆件拉力测量;其次,通过拟合确定系数、灵敏度等指标对比,讨论了励磁磁场强度选取对磁特性参数与拉力的关系方程特性的影响,得到了一组磁感应强度与纯铁杆拉力的标定方程,其线性拟合确定系数大于0.99,灵敏度为-3.46m T/k N;最后,试验测试了不同温度条件下纯铁杆材料的磁特性曲线,分析结果显示,磁感应强度与温度间存在非线性关系。上述研究为杆件拉力的工程检测提供了试验方法和技术。     

磁流变剪切屈服应力测试仪磁路仿真与分析

为探究一种平行圆盘磁流变剪切屈服应力测试仪的磁场特性,结合磁路欧姆定律和安培环路定理介绍该测试仪的磁路组成,并在ANSYS软件中对磁路进行了磁场仿真;然后对该测试仪的磁场均匀性、磁场强度以及测试精度进行了实验分析;仿真结果表明,工作间隙的磁场强度分布基本均匀,且随着励磁电流的增大而增大,当励磁电流为3.0A时,工作区域的磁感应强度可以达到0.9T;实验结果表明,该磁流变剪切屈服应力测试仪能满足磁流变液特性测试的需要。     

励磁绕组在转子上的无滑环混合励磁电机研究

介绍了一种励磁绕组在转子上且无滑环的混合励磁同步电机,提出了励磁发电机转子绕组无需整流电路就可以输出直流电压的方法,构建了励磁发电机相应定子绕组输入电压的模型,并研究了其控制策略。实验结果表明,该电机结构可靠、有良好的调磁性能、励磁效率高,能实现低速大力矩与宽调速范围。     

钢棒纵向裂纹漏磁检测方法

介绍钢棒螺旋前进、励磁器和检测探头均固定不动的检测方法,避免旋转探头检测中,滑环的大电流和多通道信号传输问题,确保足够的励磁电流和更多通道的稳定信号。研究了不同规格钢棒需要的有效励磁强度和检测探头靴的设计要点,提出了高灵敏度和稳定性的探头靴设计方法。     

超磁致伸缩驱动器驱动磁场仿真分析

为了充分发挥超磁致伸缩驱动器的特性,提高超磁致伸缩驱动器驱动磁场的性能,通过采用电流励磁法,建立基于磁感应强度为控制变量的单层空心线圈、多层空心线圈和带超磁致伸缩棒的多层线圈的轴线磁感应强度数学模型,分析超磁致伸缩棒、线圈长度和线圈半径对驱动磁场的均匀性和驱动磁场大小的影响.仿真结果表明,减小超磁致伸缩棒与驱动线圈之间的气隙,能提高驱动磁场的线性度;在满足设计要求的范围内,增加线圈长度,减小线圈半径,能够提高驱动磁场均匀性;仿真结果对超磁致伸缩驱动器驱动磁场的设计提供了一定的理论依据.     

发变组保护与励磁系统配合问题研究

在功能方面,发电机励磁系统设置了完善的励磁电流、发电机电压和发电机过励等有关的限制保护单位等。发变组保护则主要起到保护的作用,设置了励磁绕组过负荷以及发电机过电压等。为促进机组完好运行,需要对两者的参数数值进行整定,以机组的设备参数、运行的方式和条件作为基础,最终对励磁调节器以及发变组的参数进行优化。因此,将主要从励磁系统与发变组保护的基本概念以及发变组保护与励磁系统配合问题的研究这两个方面进行阐述。为优化两者间的配合,保障机组良好运行提供合理的参考意见。     

基于数字反馈的单片铁损测试仪的设计与实现

针对中小变压器和电机生产企业对电工钢片铁损现场检测的需求,利用基于数字反馈法的波形控制技术,研制了一款电工钢片单片铁损测试仪。首先采用STM32F103RC微控制器内部集成的12位DAC产生励磁信号;接着采样U型测试探头的磁感应强度信号以进行波形控制,使得磁感应强度及波形系数误差均小于0.1%;最后同步采样励磁电流和感应电压,进行铁损计算。实验结果表明,该测试仪有效地保证了磁感应强度及波形系数误差均小于0.1%,满足单片铁损测试过程中磁感应波形正弦的要求;提高了铁损测试速度和精度。     

无刷励磁发电机转子电流及温度在线检测技术

本文介绍了无刷励磁发电机转子的励磁电压、励磁电流和转子温度的在线检测方法.励磁电压直接通过分压得到,励磁电流则取自轴向线棒两端的压降,而转子温度是基于导电材料的电阻-温度特性通过计算得到.文中阐述了测量原理、系统结构和实验结果,并进行了误差分析.实验结果表明,该系统具有测量精度高,安装方便,运行安全稳定等特点.