磁钢充磁方式对高速永磁电机性能的影响研究

针对高速永磁电机的充磁方式问题,对一台250 k W,67 000 r/min高速永磁电机的径向充磁、平行充磁和Halbach充磁3种永磁体充磁方式进行了研究,对不同充磁方式给高速永磁电机气隙磁场、齿槽转矩、损耗的影响进行了分析。利用有限元分析的方法,根据实际的充磁方式,在有限元软件中建立了高速永磁电机模型,对高速永磁电机不同充磁方式下的性能进行了研究,对比分析了平行充磁、径向充磁及Halbach充磁这3种充磁方式对高速永磁电机气隙磁场、齿槽转矩、定子空载铁耗、转子涡流损耗、额定运行时总损耗等的影响,并且总结了高速永磁电机理想的充磁方式。研究结果表明:采用平行充磁方式时高速永磁电机的气隙磁密波形更趋于正弦、齿槽转矩更小,电机的总损耗最小,运行性能更优。     

钕铁硼永磁电机永磁体涡流发热退磁研究

为了研究永磁体涡流损耗发热对永磁体磁性的影响,应用有限元分析软件对一台发生退磁的500 kW永磁同步电动机的永磁体进行涡流损耗分析.在600 kW永磁同步电机的研制过程中,采取了一些结构改进措施,并对样机永磁体进行了涡流损耗分析和稳态温度场计算.仿真结果表明,涡流损耗发热会导致永磁体退磁,而采取的结构改进措施能够有效减小涡流损耗.样机实验结果表明,新结构永磁同步电动机运行可靠,可为相关电机的设计提供经验.     

组合优化灰色模型在中长期电力负荷预测中的应用

鉴于中长期负荷预测受很多不确定因素的影响，各种预测方法都有其局限性的问题，在分析基本灰色模型及其传统改进模型在负荷预测中局限性的基础上，提出了一种电力系统中长期负荷预测的实用新方法——组合优化灰色预测法.该预测法是一种对残差改进灰色模型(GM)和基于等维新息递补预测法的改进灰色模型进行优化的组合方法，能够实现在线预测模型参数，满足动态电力负荷能解决随机干扰影响的要求，最终的预测结果误差可基本控制在3%之内. 经过实例计算，组合优化灰色预测模型用于中长期电力负荷预测，与传统的系统理论方法相比较，该方法计算简捷，预测精度高，具有很好的实用性.     

基于谐波功率潮流分析的谐波电能检测与计量

由于常规电量计量装置是基于正弦波设计的，因此设计出了一个新颖的谐波检测与计量装置，该装置由A/D转换单元、FFT单元、LCD显示单元与网络通讯单元等组成，运用了FPGA(现场可编程逻辑阵列)与DSP程序.根据实验现场实际运行实践，本计量装置可精确测量出具体谐波次数对电压、电流的影响程度，从而可判断出电能质量的优劣.实验结果表明，该装置结构紧凑，运行可靠，具有很高的精度，满足电气工程实际应用的需求.     

基于状态变量法的磁饱和式可控电抗器动态特性仿真

采用状态变量法进行了磁饱和式可控电抗器的动态特性仿真。     

一种表贴式永磁电机磁极结构优化研究

针对常规表贴式永磁电机气隙磁密波形正弦度差,导致电机反电势中谐波含量高、电机谐波损耗大,以及复杂结构形状永磁体在生产、加工、装配过程中容易造成废品率高等问题,提出一种由导磁金属块和永磁体共同构成的表贴式磁极结构。用有限元方法计算常规结构以及不同程度不均匀气隙结构的气隙磁密波形,进而由傅里叶分解得到各次谐波和正弦畸变率。仿真结果标明该结构可以有效改善气隙磁密波形和电机空载反电势的正弦度。最后采用遗传算法对实现偏心结构的导磁金属块尺寸进行优化,得到了使气隙磁密波形畸变率最小的尺寸参数。有限元计算结果显示,优化设计后,气隙磁密波形畸变率和电机空载反电势谐波含量明显减小。     

成型绕组永磁电机优化设计

成型绕组电机净槽满率高,在电机的额定功率、冷却系统、定子内外径、定子槽面积不变的条件下,采用成型绕组时,电机铁心长度更短,转矩密度更高。将节距为1的传统上下双层成型绕组结构改为左右放置,降低了成型绕组的绕制难度,提高了生产效率。开口槽槽口宽度较大,会增加气隙磁密中的谐波含量,降低电机运行稳定性。采用Taguchi方法,以成型绕组电机的气隙长度、定子槽宽和槽深为优化变量,对齿槽转矩、输出转矩进行优化;并建立电机模型进行有限元仿真分析。最终,通过样机试验验证了扁铜线成型绕组电机方案设计的合理性。     

基于SPWM技术的钢丝绳断丝信号分析方法

针对电力系统送变电施工使用的编织式钢丝绳断丝信号的特点,利用现代电力电子电源的SPWM技术对其进行断丝信号分析,不仅有效地提高了采样精度,而且在抗干扰和在线实时性方面都取得了极好的效果.重点介绍了断丝信号特点,以及利用SPWM技术解决断丝分析的原理.     

塔架式抽油机电机温升研究

针对塔架式抽油机的长冲承、往复式的工作要求，以及对驱动电机体积限制的问题，提出用低速大转矩永磁同步直驱电机作为驱动电机，提高电机功率密度和运行可靠性。给出了塔架式抽油机永磁电机的电磁方案，采用有限元法对电机电磁性能、电机损耗进行了仿真计算；鉴于电机往复式运动会使电机动态过程占比较高，将稳态损耗和瞬态损耗分离并将二者等效成一个热源分析，采用有限元法进行了稳态热仿真。仿真结果验证了设计的合理性。