笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(三):实用等效电路及其参数的推导

以笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM)二维多层电磁场模型为基础,首先将电机转子侧等效电路按照不同媒质、不同结构分为多个并联支路,对各支路的等效电路参数进行电磁场解析求解;其次,利用磁路解析法对各个支路之间的耦合互感进行详细的解析推导,以评估各支路间的耦合情况;然后,对各支路阻抗及互感抗参数进行分析对比,以期简化得到适用于CSRIM正常负载工况下运行性能计算的实用等效电路;最后,将分析所得的实用等效电路及其参数应用于一台模拟样机性能分析。

笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(二):二维多层电磁场模型及其解析计算

对于笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM),由于其转子结构的复杂性,关于其参数及运行性能的计算方法还较为简陋。该文将二维多层电磁场理论引入到CSRIM电磁场解析计算中,并建立具有N层各向异性媒质的CSRIM通用电磁场解析模型。然后,利用坡印廷矢量及波阻抗法计算得到了电机转子反映到定子绕组侧的等效阻抗参数并对其表达式进行简化。最后,将所得的CSRIM转子等效阻抗参数表达式应用于一台模拟样机的转子等效参数计算上,并与传统参数计算法以及有限元计算结果进行对比验证。

笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(四):等效电路参数有限元计算法及验证

该文利用时谐电磁场有限元法对笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场进行分析研究,根据冻结磁导率法、傅里叶分析法、矢量图法分析得到了定子侧等效阻抗参数提取法;利用坡印廷矢量法求解得到了适用于多种复杂转子结构的感应电机的等效电路参数分析法。将该方法计算得到的等效阻抗参数代入几种典型转子结构感应电机的等效电路进行计算。其中,笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM)采用文献[1]建立的简化等效电路模型以及文献[2]提出的实用等效电路模型。最后,将计算结果与有限元电磁场计算结果、样机实测结果进行了对比验证。

笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(一):等效电路及其参数分析

笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM)因其运行可靠、机械性能好等优点,在核能装备及化工等屏蔽泵中具有良好的应用前景。然而,采用铁磁性转子屏蔽套的CSRIM,因大量漏磁经屏蔽套闭合,使得其转子电磁场分布更加复杂。该文将对现行的CSRIM等效电路及其参数分析方法进行综述。对复合转子形式感应电机等效电路的发展及各等效电路存在的不足进行研究,并重点对比分析等效磁路法、二维多层电磁场理论以及电磁场有限元法在CSRIM参数计算及性能分析中的优缺点。

基于永磁辅助转子和改进磁障的笼型感应电机的研究

为了有效提高笼型感应电机的功率因数,通过对传统三相四极笼型感应电机的转子结构进行改造,提出了一种基于永磁辅助转子和改进磁障的新型笼型感应电机。采用二维瞬态有限元分析方法,对比和分析了所提新型感应电机和传统感应电机在磁路分布、磁通密度、功率因数和效率方面的性能差异。结果表明,相比于传统感应电机,所提出的新型感应电机可将功率因数提升至0.86~0.98,效率最高可达到95.5%,新型感应电机能够在优化的功率因数下更加高效地运行。

实心笼型异步电机转子涡流分析与计算

使用ANSYS软件建立实心笼型异步电机二维有限元模型,分析考虑磁路饱和情况下电机起动时转子中涡流的分布情况,计算转子笼条和实心体中的涡流损耗。通过场分析方法对该种电机进行研究,为电机参数的计算、结构的改进及控制系统的设计提供可靠依据。

双转子双鼠笼永磁感应电机起动过程中永磁体退磁研究

针对双转子双鼠笼永磁感应电机起动过程中永磁体的退磁问题展开研究。分析了该电机的退磁机理,确定了永磁体退磁幅度最大部位。并在永磁体退磁幅度最大部位内选择一个参考点,重点讨论电机在不同条件下起动过程中参考点的退磁情况。分析了负载转矩、转动惯量和永磁转子初始位置对起动过程中永磁体退磁的影响。研究了双鼠笼绕组对定子磁场退磁的屏蔽作用。确定了电机在极端工作条件下的退磁区域,并对电机永磁体发生局部不可逆退磁前后的稳态性能进行了对比分析。研究表明电机起动过程具有较大的退磁风险,双鼠笼绕组对永磁体退磁具有一定的抑制作用。

感应电机笼型转子断条的检测

本文叙述了检测感应电机笼型转子中断条的技术。一台30马力带有深导条笼型转子的四极感应电机是从加拿大通用电气公司获得的。安装了用于试验目的的定子磁轭，齿尖与外探查线圈，以及热电偶。将轴转矩传感器与直流负载电机安装成一条直线。用有限元来模拟该电机的横截面，并用非线性多元的稳态技术来计算场分布及机械性能。断条的出现产生局部的高气隙磁场并降低了机械性能。磁场的波动与断条有关，通过机械加工有意地使其与端环分开，波动的磁场在探查线圈感应的电压中产生低频分量与谐波并产生振荡力矩，而它又引起噪声与机械振动。实验结果表明对外探查线圈中感应的电压的分析足以检测断条的存在与否。

基于蒙特卡罗法的感应电机转子槽数及转速辨识方法

在实际工程中对笼型感应电机进行能效评估时,通常采用非侵入式的转子槽频率方法辨识电机转速,但前提是转子槽数需提前给定,从成本与不影响生产的角度考虑,如何快速便捷地辨识得出转子槽数成为关键。研究了一种基于可测电气量的电机转子槽数及转速辨识方法。通过电机的空载和负载两种特殊运行状态采集输入端电流数据,并通过傅里叶分解与蒙特卡罗(Monte Carlo)法推算出电机槽数;采集不同工况下的定子电流波形,进行快速傅里叶分解,估算负载转差率得出转子槽频率的大致区间,解决了转子槽频率和齿谐波容易混淆的问题;利用转子槽频率反推求解得到转子转速。以一台5.5 kW样机为例,对该转速辨识方法进行了实验验证,结果表明能够满足工程需求,该研究成果为电机转速辨识与能效准确评估提供了必要参考。

检测感应电机2Sf_1周期性振动判断转子系统的故障

笼型感应电动机转子导条断裂或脱焊会引起电机定子电流频谱中的(1-2S)f_1和(1+2S)f_1边频分量增强,边频电流相互作用会引起频率为2Sf_1的周期性振动和噪音;本文介绍用检测电机的2Sf_1拍振振动的方法来分析判断笼型转子导条与端环焊接不良的存在。

起重机用实心转子三相异步电动机性能研究

应用透入深度分析法对两种实心转子三相异步电动机进行了参数分析与计算。设计了两种实心转子三相异步电动机,分别进行了负载和起动性能试验。对比试验结果,得出笼型铜条实心转子三相异步电动机更适用于起重机械的运行机构上。

影响电机铸铝转子质量的主要因素

笼型感应电动机的转子有两种结构型式:铜排转子和铝条转子。目前,铸铝转子已在300kW及以下的感应电动机中普遍采用。铝条转子是用铸铝方法,铸出槽内的导条和铁心两端的端环、平衡柱、风扇叶片,使转子成为一个坚实的整体。影响铸铝转子质量因素中,转子冲片质量,