轴向永磁电机及其研究发展综述

近年来,轴向永磁电机因其结构紧凑、效率高、功率密度大等优点获得研究人员越来越多的关注,已有大量文献对多种结构的轴向永磁电机在不同领域的应用进行了深入研究。该文介绍了轴向永磁电机的一般定转子结构以及若干特殊结构,对比了轴向永磁电机和传统径向永磁电机的性能和特征,分析了轴向永磁电机的设计分析方法,讨论了轴向永磁电机在不同领域的研究和应用,最后总结展望了轴向永磁电机及其相关技术研究的主要发展方向。

顾及旋转铁耗的高速爪极电机三维磁热耦合分析

提出一种磁热耦合方法并对高速爪极电机进行热分析。对高速电机而言铁耗在所有损耗中所占比例较大,准确计算铁耗至关重要。由于爪极电机的磁路是三维结构的,本文通过三维有限元分析,按照旋转磁化条件下的铁耗计算模型得到每个单元的磁滞、涡流和异常损耗。通过保持磁场分析和热场分析时具有相同的剖分单元结构和数目,将每个单元在磁场分析中得到的铁耗耦合到热场分析中,其他损耗如风摩耗、转子损耗等也包含在模型中。将这种方法应用在一台2kW采用软磁复合材料的爪极电机上,通过试验分析,计算结果与测量结果相吻合。

软磁复合材料在电机中的应用

软磁复合材料是运用粉末冶金技术制造的一种新型材料,具有各向同性、低涡流损耗和可加工成任意形状等优点,非常适合作为电机铁心材料,特别是在中高频工作条件下。文章介绍软磁复合材料的性能特点,再分类归纳这种材料在电机中的应用研究情况,最后讨论目前存在的不足及发展方向。

高速永磁电动机设计的关键问题

高速电机具有功率密度大、尺寸小、响应快、可直接与高速机械设备连接等优点。永磁电机因其高效率、高功率因数等特点成为高速电机研究的热点。该文详细讨论了高速永磁电机设计应考虑的关键问题,包括材料选取、铁耗计算方法、转子结构和轴承选取等。

基于等效磁路法的轴向永磁电机效率优化设计

针对双转子单定子模块化轴向永磁电机的磁场和性能计算,基于等效磁路法提出一种快速计算模型,探讨了定子内外径、永磁体轴向长度、气隙长度等参数对电机损耗和效率的影响。针对一台30k W定子模块化轴向永磁电机进行了效率优化设计,进一步利用所提出的等效磁路模型计算了电机气隙和定子齿的磁通密度波形、感应电动势等。该模型考虑了磁路饱和、电枢反应、漏磁通以及定转子相对运动的影响,将计算结果与有限元法进行对比,验证了模型的正确性与优化设计的有效性。

异步电机变参数软起动仿真

为了解决异步电机软起动仿真中,因电机模型不准确带来的误差问题,通过对起动过程中电机等效电路参数变化规律的研究,提出一种变参数异步电机模型用于软起动仿真.该模型基于异步电机工作原理,直接通过电机铭牌额定数据估算起动和稳态时的等效电路参数,其中转子电阻和转子漏抗在起动过程中随转速的上升而变化,确保在关键运行点上的电机仿真计算性能与真实电机基本一致.在Matlab中建立了变参数异步电机和软起动仿真模型,对16 MW样机进行电流斜坡起动仿真,起动时间与现场实际起动时间的误差不超过3%.实验证明,该模型简单易行,且具有较高的精度,可以有效地模拟异步电机起动过程.

永磁无刷直流电机铁耗计算方法

永磁无刷直流电机因其优良的性能,使用越来越广泛。准确计算铁耗对永磁无刷直流电机设计至关重要。依据分立铁耗计算模型,利用时步有限元法计算,提出了磁密波形法和磁密轨迹法两种只采用交变损耗计算系数进行电机铁耗计算的方法。通过并顾及交变磁化和旋转磁化的准确计算方法相比较,得出了最适合使用的方法。

利用时频信息进行电机故障诊断

电机起动过程中有关电机状态时频信息对电机故障诊断有很大的作用。起动电流是一个非平稳信号 ,要采用时频分析。本文介绍了短时傅立叶变换这一时频分析工具 。

采用三维有限元设计高速爪极式永磁电机

设计并制造了一台以采用软磁复合材料的爪极式永磁电机,结构复杂,通过三维有限元分析,对该电机的磁通、磁链、电感、转矩和铁耗等参数的计算提出了解决方法,通过与样机实验结果相比较,证明了所用方法的正确性,得到的结论对软磁复合材料的应用及爪极式电机的设计与分析都具有一定参考价值。

采用软磁复合材料设计高速爪极式永磁电机

软磁复合材料适合用于制造结构复杂的小型永磁电机。在三维有限元分析的基础上,进行了以软磁复合材料为定子铁心的三相爪极式永磁电机的优化设计以及参数计算和性能分析;得到的结果对该种材料的应用具有一定参考价值。

电气工程专业“数字信号处理”课程改革

本文讨论了电气工程专业"数字信号处理"课程的教学改革,优化教学内容,突出应用型人才培养目标。笔者采用双语教学,精心设计作业和课程设计,培养学生分析和解决实际问题的能力,增强电气工程专业学生应用数字信号处理技术的能力。

高速永磁电机设计与分析技术综述

高速永磁电机在航空航天、能源及精密制造等领域具有广阔的应用前景。该文首先介绍了现有文献中的高速永磁电机定转子结构及其所使用的材料;然后从定子铁耗、铜耗、转子涡流损耗与风摩损耗等方面,分别总结归纳了电机中各项损耗及其计算方法;对比分析了各种高速永磁电机温升计算方法;概述了高速电机转子支承方式的发展情况。总结了转子强度与动力学分析相关的问题,最后展望高速永磁电机相关技术的主要发展方向。

海上风电的若干关键技术综述

海上风力发电是风电产业未来的主要发展方向.着重对海上风电所涉及的若干关键技术及发展情况进行了论述与分析,包括发电机设计及新结构研究、叶片材料选择与翼型设计、桨距控制技术、冷却系统设计技术及新进展、变流器及其控制器技术、风机塔架设计关键技术与基础结构选择、输电并网系统架构和风机状态监测技术等.采用大型直驱/半直驱风机、封闭循环式冷却系统、翼型设计的柔性叶片、多电平变流器和悬浮式基础结构,应用高压直流输电技术,并配置状态监测系统的大型深海风场是未来海上风电技术的发展主流.

混合励磁同步电机及其控制技术综述和新进展

混合励磁同步电机(hybrid excited synchronous machine,HESM)是一种宽调速电机,它结合了永磁同步电机和电励磁同步电机的优点,又克服了它们各自的缺点。因此,它在宽速度运行范围的风力发电系统和电驱动系统具有广阔的应用前景。该文主要论述了混合励磁同步电机的基本特点,分析了几种典型的混合励磁同步电机的结构及工作原理,提出了一种新的混合励磁同步电机拓扑结构。在此基础上,推导了混合励磁同步电机的数学模型。基于分区控制策略,在低速区和高速区,分别研究了几种混合励磁同步电机控制技术,并对这些技术做了详细比较。针对目前混合励磁同步电机控制技术存在的不足之处,提出了一种新的效率最优控制策略。最后,给出了混合励磁同步电机及控制技术的发展趋势,展望了它的应用前景。

集中绕组永磁无刷直流电机电枢反应及绕组电感的解析计算

基于深槽集中绕组的结构特点,采用镜像法,建立了适合集中绕组无刷电机的电枢反应求解模型。充分考虑电机齿槽影响,给出了电枢反应磁场的解析表达式,对不同控制方式下的电枢反应分别作了研究,并在此基础上推导了电机绕组电感的通用求解公式,从而为集中绕组无刷电机的参数设计和特性分析提供了理论依据。样机实验表明,其具有很好的工程适用性,理论计算与实测值吻合。

感应电机转子绕组故障仿真与实验研究

从仿真计算与实验两方面对感应电机转子绕组故障进行研究。首先分析断条数量对电机的影响:讨论了转子断条故障后转子各导条电流以及各段端环电流分布及变化情况,转子断条数量与定子电流中转子绕组故障特征量的关系。转子断条位置对电机影响很大,过去没有引起人们的重视,该文对此进行深入研究,分析电机转子断条位置与故障特征量之间的关系,转子断条位置与转子导条电流、转子端环电流之间的关系,并总结出其规律,指出哪些位置导条进一步断裂的可能性较大。该文还揭示了过去人们试图把故障特征量的大小作为电机转子断条根数多少的判据的局限性,提出了把断条引起电机的不对称性作为电机转子绕组故障程度判据的新的理论。

利用失电残余电压诊断异步电机转子绕组故障

对利用失电残余电压诊断异步电机转子绕组故障进行研究。首先,对电机失电后定子残余电压进行分析,讨论了定子失电残余电压的产生、性质;其次,分析了完好电机和转子绕组故障电机定子失电残余电压的谐波成分;最后,通过仿真计算与实测研究,验证了理论分析的正确性和基于失电残余电压的电机转子绕组故障诊断方法的可行性。

永磁游标电机的研究现状与最新进展

永磁游标电机以其结构简单、转矩密度高等优点得到了国内外电机领域广泛关注,并就其工作原理、电机拓扑和电磁特性等进行了深入研究,结果表明该类电机非常适于低速直驱应用场合。根据定子拓扑结构的不同,永磁游标电机可分为单齿开口槽和多齿分裂极两大类。该文分析了它们的磁场调制原理及工作特点,总结了一般定转子结构以及若干特殊结构,并分别提出了多齿分裂极聚磁式永磁游标电机和混合励磁记忆游标电机,以提高电机转矩密度和扩大电机调速范围。文中还讨论了永磁游标电机在不同领域的研究和应用,总结展望了相关理论与技术研究的发展方向。该文对永磁游标电机理论研究与工程应用具有一定的参考价值。

星形和三角形连接的链式H桥STATCOM不平衡补偿分析

基于星形和三角形结构的链式H桥STATCOM各具优势,但目前仍没有量化的指标来衡量各自的不平衡补偿能力,限制了其应用以及选型。为了更好地使用两种结构,从三相之间的直流侧平衡问题出发,分析了两种结构各自具有的负序电流补偿特点,从理论上确定了各自的应用场合。对于星形结构,选用零序电压注入法进行直流侧相间平衡控制,并提出利用三相中最大输出电压来衡量其负序电流补偿能力;对于三角形结构,证明了分相控制法和零序电流注入法是等效的,并推导出其负序电流补偿范围。通过仿真验证了各自的负序电流补偿特性,进一步明确了星形结构更适合电流不平衡度较小的场合。这些量化分析对两种结构的应用和选型具有指导作用。

智能马达控制器(SMC)的应用

SMC智能马达控制器是一种新型三相异步电动机的起动运行控制器.本文介绍了SMC的主要功能和使用方法;通过大量实验波形和数据,对起动和节能运行状态进行了分析研究.