双层实心转子感应电机的分层阻抗理论

从多层理论出发,取各向异性介质的子层为一般情况,电磁场分析结果用表面阻抗表达,由此导出级连形式的等值电路,提出分层阻抗术语并阐明其基本概念。分层阻抗理论有利于将电磁场分析与电机等值电路研究紧密联系。转子中的分层阻抗可以直接折算至定子侧。气隙分层阻抗折算值就是电机励磁电抗,其值不受转子介质参数的影响。由此可理解实心转子向双层结构发展的现实意义。指出了几种双层复合实心转子感应电机等值电路的特点。

实心转子感应电机的两层传输线比拟分析

本文对实心转子感应电机的的转子参数计算提出一种新方法。从传输线比拟出发。对铁磁转子内的磁导率变化采取两段曲线拟合处理．相应地将转子划分为两层求解传输线方程。内层采取半无限大空间的线性分析．外层发展了幂函数拟合磁导率曲线的分析方法。电磁场方程的解用表面阻抗表达．并找出了关系两层表面阻抗的级连电路。算例验证了理论计算结果与实验测试数据基本相符．对转子阻抗角的讨论阐明了本方法可能导致误差的程度．

“自控变频同步电机”系统中的交流电机是箝位电动机

针对直流电动机中电枢磁动势的轴线位置由电刷决定的特征,提出了箝位概念,指出自控变频乃是箝位效应的直接后果。对作为电机类型名称的"同步"一词之含义作了明确地阐述,同步电动机是无箝位电动机,稳定运行的同步电动机内频率与本机转速之间的因果关系是以恒定的频率为因。直流电动机是箝位电动机,箝位效应使直流电动机中频率与转速的因果关系颠倒成以易变的转速为因,直流电动机具有优良的控制性能以及无振荡的特性都与箝位的存在密切相关。"自控变频同步电机"系统中的电动机应是交流箝位电动机,而不是同步电动机。

自控变频为属性的直流电动机及广义直流电动机

自控行为是直流电动机及广义直流电动机的基本特征。广义直流电动机是直流电动机的同类型电机,也是直流电动机的新发展。自控变频反映直流电动机的属性,广义直流电动机是对电机本体采取自控变频措施的电动机。依托数学推理阐明了同步电动机本无自控行为,以电机本体为主件与自控电气配件组成的机电一体化电机,对电枢电流的频率及相位实施自控,从而产生气隙磁场钳位,使广义直流电动机呈直流电动机的性能特征。

直流电动机中的箝位效应兼论无刷直流电动机之实质

无刷直流电动机的出现,使得直流电动机与同步电动机的区别变得模糊了。直流电动机和同步电动机的关键,在于电枢磁动势与直流励磁的磁极之间存在着不同的特定关系。直流电动机中电枢磁动势的轴线位置是由电刷位置决定的,电刷具有箝位的功能。发生在直流电动机内的自控变频作用也是箝位效应的直接结果,直流电动机的优良控制性能与箝位效应的存在密切相关。同步电动机只有接至恒频电源才能稳定运转,同步电动机的特征是功角容易变动,在运行中经常出现转子失步,这与它不存在箝位效应有关。无刷直流电动机中的位置传感器代替了电刷的箝位功能,使得其电机本体内同样存在着箝位效应,它完全没有同步电动机的性能行为。

自控变频“同步电动机”系统实为广义直流电动机

引进磁极位置检测元件的同步电动机其实是被解体的直流电动机中的电机本体,而磁极位置检测元件则是电刷及其刷座的衍生产物。在他控式变频器-同步电动机系统中介入磁极位置检测元件即呈直流电动机运行性能,说明电动机的运行机制已发生改变,自控变频的"同步电动机"系统其实是广义的直流电动机。按此认识,新型电动机系统的出现不会冲击传统的同步电机理论,关键是需更新对直流电动机的认识。从电流相位自控、电枢磁动势分析、电机本体的数学模型及电磁转矩控制方式等几方面阐明了由静止变频器与电机本体组成的广义直流电动机的基本作用原理。

有限长双层实心转子电机的转子归算阻抗和端部系数

对无端环的铸铁覆铝双层实心转了感应电机采取三维电磁场分析以确定转子表面的径向气隙磁密。又借助归算概念阐明绕组归算后的实心转子磁势相当于二维场情况，由此导出的转子归算阻抗与得自分层阻抗理论的转子表面阻抗密切相关。所得端部系数是复数，表明端部效应同时还引起双层转子阻抗角的增大。

由直流电动机到广义直流电动机自控方式的发展

从以交流观点分析直流电动机的电枢旋转磁动势着手,阐明多相矩形波电流产生合成磁动势的效果与三相正弦波电流相当,电枢电流相位自控条件下必形成气隙磁场箝位。对正弦波电枢电流实施相位自控在技术上复杂许多,矢量控制则是对正弦波电流实施相位自控的有效手段。三相正弦交流的电机本体内气隙磁场箝位还呈功角或转矩角可行调整的特点,但与同步电机以功角作为自变量有本质差异。据此,联系电机可逆运行原理也能辨明广义直流电动机不是同步电机的新发展而是直流电机的新发展。

存在箝位效应的直流和交流电动机

直流电动机中的电刷能够指示直流励磁磁极的位置,又可以控制电枢电流的相位,直流电动机应是箝位电动机。本文通过理论分析阐明了箝位效应与直流电动机性能特征之间的关系。箝位和同步是两种不同的运行特征,具有直流励磁磁极的电动机可以据此分成两类型电动机。自控式"同步电动机"是用磁极位置传感器接替原直流电动机中的电刷及其箝位功能并对三相电枢电流之相位直接控制的箝位电动机,而矢量变换控制的"同步电动机"实际上是间接控制三相电枢电流相位的箝位电动机。

直流电动机向无换向器化发展的归宿不是同步电机而是广义的直流电动机

首先阐述直流电动机的自控变频运行机制,磁极d轴的检测是电枢电流相位自控的先决条件,磁极位置检测器件或方式的改革演变可视为直流电动机向无换向器化发展的标志。无换向器电动机是直流电动机向无换向器化发展的起步,继而开发正弦交流电机本体的自控变频电动机系统,包括矢量控制技术的应用。今后更可借助计算机控制技术来检测磁极d轴的位置和转速,实现电枢电流或电压的相位自控,推动直流电动机无换向器化进程的深入发展。然而,发展的归宿不是同步电动机而是广义的直流电动机。

广义直流电动机概论

提出广义直流电动机的概念,是指超越传统直流电动机观念但又具有直流电动机性能特征的电动机,其共同特征是在电动机气隙中存在磁场箝位效应。文中详析了同步电机的失步问题,指出失步属于同步电机的禀性。气隙磁场箝位和失步是性质对立的、分别标志着两个类型电动机的运行表现行为。

分层阻抗的理论及其应用

本文阐明了分层阻抗法所依据的理论,将表明阻抗的等值电路与深槽、双鼠笼电机等值电路中的转子部分作了分析比较,并采取综合方法介绍了分层阻抗法的应用。对一台复合转子感应电机的等值电路及性能参数进行了计算,证明分层阻抗法提供了一种有效的分析计算手段。

实心转子材料及其双层组合对电机性能的影响

本文应用分层阻抗理论研究实心转子感应电机的性能,运用计算手段分别讨论改变材料电导率或磁导率及双层组合对转子表面阻抗的影响。分层阻抗的简化式可以清晰揭示磁导率和电导率对其大小和属性的影响。分析表明,采用电导率高而导磁性偏低的实心转子,尤其是提高转子外层的电导率并适当降低外层磁导率,将有效减小实心转子阻抗,改善电机运行性能。

铸铁覆铝实心转子电机的性能及等值电路参数讨论

着重讨论了以铸铁作内层和转子外层覆铝对实心转子阻抗和电机功率因数的影响。

交流电机按路分析应用的相量与矢量

本文建议在电视文献中对稳态电路的正弦时变电磁量统一使用规范的术语“相量”。指出从磁动势的坐标变换出发引用的矢量与绕组相轴相关并用以描述任意时变的电磁量。空间矢量是代表沿气隙周界作余弦分布的磁场量的那种矢量,“空间”之意并非指矢量所在坐标位置或几何空间。

铝覆双层实心转子力矩电动机的特性

介绍铝覆双层实心转子力矩电动机的构造、性能、转子参数计算及电磁转矩的测试。厚度合适的铝层使这种转子比其他各种实心转子的工艺简便且经济性好;负载试验表明它的性能优于普通铁磁实心转子电机;根据分层阻抗概念导出的铝覆双层实心转子的参数计算式,提出了适于测取交流力矩电动机电磁转矩的降频静测法。

基于箝位原理的无换向器电动机

许多文献称无换向器电动机内的电机本体为同步电机,并已把无换向器电动机纳入自控变频同步电机之中。本文指出无换向器电动机中存在着箝位效应,兼评《中国电气工程大典》中相关内容的编排。同步电动机中不存在箝位效应,根据对箝位原理的认识,无换向器电动机与同步电动机是不同类型的电机而与直流电动机应是同类型电机。

同步电动机——以恒速机械特性为标志的电动机

本文提出电机应按运行性能辨认类别,同步电动机以具有恒速机械特性为其特征。自控变频馈电的、磁极为恒励的交流电动机乃是机电一体化系统中执行机电能量转换的部件,它不是同步电动机。

基于自控变频理论的直流电动机运行原理新理解

根据电枢电路自控变数与电流相位自控理论,提出应以直流电动机的自控变频运行机制作为直流电机的核心,直流电动机调节负载时气隙磁场箝位效应维持不变才是直流电动机具有优良控制性能的关键所在。

直流电动机的新发展——广义直流电动机一种基于磁场箝位的自控变频电动机系统

直流电动机是电刷-换向器与电机本体置于同一机座内组成的电动机系统,电机本体上具备磁极位置检测器件,使旋转逆变器呈自控变频性质,故直流电动机具有优良的控制性能。阐述了同步、直流电动机的运行机制,特别是通过对自控变频运行机制的描述,得出了广义直流电动机是基于气隙磁场箝位效应的自控变频电动机系统的结论。