Study of Steady-state Performances for a Novel Line-start Single-phase Permanent Magnet Synchronous Motor With Three Parallel-connected Windings

对于三相感应电动机的单相运行,学者们已经提出了多种实用的接线方式,比如Smith接法、SEMIHEX接法。然而,对于三相异步起动永磁同步电动机的单相运行,很少有合适的接法提出。将并联式接法应用于三相异步起动永磁同步电动机的单相运行,提出了一种新型三绕组并联式异步起动单相永磁同步电动机。分析了三相异步起动永磁同步电动机同步运行时以及起动瞬间的正序、负序阻抗,基于对称分量法,对该接法电机的对称运行条件进行分析,得出了电容的确定方法,并利用遗传算法对电容值进行优化。提出了该新型电机稳态性能的计算方法;设计了一台高功率因数和一台低功率因数三相异步起动永磁同步电动机作为样机,并分别将其改接为三绕组高效单相永磁同步电动机,进行实验研究。实验结果表明,低功率因数的异步起动永磁同步电动机更适合改接成新型三绕组并联式单相永磁同步电动机。由低功率因数三相永磁同步电动机改接成的单相异步起动永磁同步电动机在额定负载下运行时,具有与同容量三相永磁同步电动机相近的效率和更高的功率因数。

20 t电炉炉衬使用寿命的影响因素分析

分析了20 t酸性炉衬的材料粒度配比、硼酸、水分、作业班次、打结方式、烧结、冷启熔等工艺,了解其作用机理。指出酸性炉衬使用寿命需要关注的因素,并给出了提高20 t中频炉酸性炉衬使用寿命的具体要求和措施。

异步起动永磁同步电动机齿槽转矩的削弱

由于异步起动永磁同步电动机的定转子双边开槽,增加了其齿槽转矩的特性分析及削弱措施研究的难度,现有针对该类电机齿槽转矩的削弱措施效果有限。首先,基于永磁体单独作用时的气隙磁密分布、定转子开槽引起的气隙磁导函数分布的解析模型,建立了齿槽转矩的解析分析模型;然后,研究了能有效削弱齿槽转矩的电机结构参数确定方法;最后,以一台18.5 kW样机为例,确定了能有效抑制电机齿槽转矩的定子齿宽、转子齿宽。结果显示,与现有削弱措施相比,确定的定子齿宽、转子齿宽能进一步将齿槽转矩削弱46.64%、65.98%,并且不会对电机的运行性能产生显著影响。

烟草制丝线流量匹配性控制方式研究与应用

为保证制丝线流量精准控制,消除批次内设备启停频繁问题,保障切丝质量,设计基于流量匹配的精准化控制模式,利用数据统计分析、PLC技术和数字化表征开展流量匹配性研究。以气流烘丝线为试点,实现储柜恒流量出料,设定流量匹配参数,并通过实验确定最佳设置,实现储柜出料与切丝、烘丝的流量匹配。将流量匹配参数应用于自动控制系统,自动调节储柜底带频率,提示切丝和烘丝生产启动,批次内设备启停次数降至0次,设备连续运行,消除絮状烟丝,保障切丝质量。年节省原料约5000 kg,节约成本约50万元。

关于消防水泵控制柜多线控制盘启动控制原理的研究

消防水泵的启动分为手动、自动,其中消防控制室火灾报警控制器的手动控制分为总线控制盘启动和多线控制盘启动。目前消防水泵控制柜关于多线控制盘手动启/停消防水泵的二次控制回路,不管是相关图集以及不同厂家的产品均存在不同的做法和差异。研究就相关规范、图集为依据针对消防水泵控制柜的二次控制原理进行分析,并对工程实践提出参考建议,以达到消防水泵控制的合理性和安全性。

异步起动永磁同步电机径向电磁力优化分析

异步起动永磁同步电机由于定转子开槽,且转子上有永磁体,气隙磁密谐波含量更高,由气隙磁场产生的径向电磁力谐波较大。现以一台异步起动永磁同步电机为研究对象,通过优化转子磁路结构,改善气隙磁密波形,从而削弱电机的径向电磁力谐波。对比优化前后的电机,优化后电机的径向电磁力谐波得到削弱,电机的空载反电势谐波、齿槽转矩、负载转矩脉动也明显减小,起动转矩波动得到优化。最后通过试验测试了电机的振动加速度和噪声水平,验证了优化设计的合理性和有效性。

基于奇/偶互补磁场理论的自起动永磁同步电机两种运行状态研究

基于奇/偶互补磁场理论的新型自起动永磁同步电机(line-start permanent magnet synchronous motor,LSPMSM)根据定子绕组两种联结方式,可分为不同的运行状态。定子仅主绕组接入电网时,电机处于“互补磁场”状态,此时转子同位线圈电阻的折算值增大,电抗折算值不变,进而在起动初期缩小电机冲击电流的同时,增大起动转矩。定子主绕组与次绕组同时供电时,电机处于常规状态,此时定子绕组电磁性能等效于正规60°相带设计,稳态运行时性能与普通LSPMSM相同。该文分别对新型电机两种运行状态下的工作原理、等效电路和转矩–转速曲线进行分析。建立有限元仿真模型,对样机两种运行状态的堵转性能、起动性能进行研究,并分别研究样机在空载、重载起动条件下的切换过程。样机试验与仿真结果表明,轻载时在牵入同步速度附近切换运行状态,重载时在0.6倍额定转速前切换运行状态,新型电机能够兼顾高起动性能与高稳态性能。

硅钢片槽楔在高压自起动永磁电机中的性能研究

针对磁性槽楔存在槽漏抗大,导磁性能低,槽楔脱落的问题,提出一种新型结构的硅钢片槽楔。新槽楔的不同间隙距离和下底面半径可有效改变空载气隙磁密分布情况。槽楔对电机转矩性能主要影响电机堵转性能,对电机牵入性能影响不大。新型槽楔和磁性槽楔在电机运行时受到磁拉力的作用,电磁力作用可忽略不计。新型槽楔所受磁拉力交流分量作用最小,可靠性高于磁性槽楔。新型槽楔的间隙距离在4 mm时,其磁拉力直流分量和交流分量最小。下底面半径对磁拉力交流分量作用明显,对直流分量大小没有影响。最后,通过样机和实验证明了新型槽楔电磁性能的优势。

基于动态决策系统的黑启动灾后恢复路径优化

为解决极端天气导致的电力系统停电问题,须制定合理的供电恢复策略以减小损失,因此文中建立一种考虑设备故障概率的黑启动恢复路径动态优化方法。首先,为精确衡量灾害条件下线路故障概率,建立考虑台风、降雨、滑坡时空耦合关系的线路失效模型;然后,结合电机特性的最优权重建立黑启动电源评价模型,进而提出在线恢复策略确定黑启动恢复方案,并通过改进后的蒙特卡洛树搜索算法与迪杰斯特拉算法对恢复方案进行求解;最后,以IEEE 30节点配电网系统为例进行仿真分析,验证动态决策系统在不同场景下的适用性。结果表明动态决策系统能够将恢复方案风险度降低22.5%,同时可保持供电恢复时间稳定,有效保障了供电方案的可靠性、快速性。

基于峰值自寻的多目标检测前跟踪算法

针对雷达多目标检测问题中,并存目标回波能量差异较大导致强目标掩盖弱目标的现象,提出一种基于平行线坐标变换的峰值自寻检测前跟踪算法。通过对比积累后每个量测点所在参数单元内各时刻量测点能量最大值之和,找到能量积累值可达最大的单元,据此形成新的二值积累结果,设置门限进行峰值提取、航迹回溯和航迹修正。仿真结果显示,改进算法对多个目标具有较高的全局检测概率,能够同时检测出不同回波能量的多个目标。

计及长线路参数扰动的新能源黑启动工程分析

大量电力电子设备组成的张北新能源黑启动系统处于一种较脆弱的状态,长线路的电容电感参数受地域环境和气压条件等外界因素的干扰,容易引起电压电流的畸变从而导致整个系统的启动失败。因此,文中首先以张北风光储黑启动工程的拓扑结构为研究基础,鉴于微源输出外特性的差异性和集中线路的不适用性,推导了不同控制策略的电源输出阻抗模型,建立了基于Π单元传输线路等效线路阻抗模型;其次,通过伯德图分析线路电阻、电感和电容参数变化时系统的谐振特性;最后,在Pscad/Emtdc仿真软件中验证了黑启动长距离输电谐振机理的有效性和正确性。

回归量刑基准:区域性常态不法的常态量刑——以司法大数据辅助量刑为背景

量刑基准的确立要在明确其宏观定位的基础上进行微观构造的探索。在宏观定位层面,量刑基准是责任刑之基准,其体现着消极责任主义原则对量刑活动的制约。在微观构造层面,量刑基准的确立分为确立根据和确立算法,前者明确何种情节影响着量刑基准的确立,后者探究从个案事实(存在)到量刑基准刑罚量(应当)之危险跳跃的具体算法。量刑基准的确立根据是排除预防刑情节的区域性常态不法事实;量刑基准的确立算法是区域性常态不法的常态量刑(量刑众数),而非传统的量刑基准实证研究中容易受极端值影响且无法解决不同刑种之间量纲化问题的裸刑均值。

水煤浆气化煤制氢装置开工方案优化

对水煤浆气化工段、变换工段开工线的工业应用进行了探讨和优化。气化过程中存在腐蚀、磨蚀、易堵塞管道和设备等问题,这些问题直接影响气化装置的开停车过程、稳定运行和寿命,因此在气化工段优化增设闪蒸系统跨线十分必要。建立黑水在气化炉和碳洗塔之间的封闭循环,可加快黑水升温速率,缩短气化工段开车时间至0.5 h,同时可实现气化不停车切出闪蒸系统进行检修。变换工段催化剂在一定的温度下才具有活性,在正式生产导入粗合成气前,要对床层进行预升温,升温的热源来自于外置的电加热器,通过压缩机使氮气循环流动作为热载体。增设独立的升温管线对变换炉内催化剂床层进行升温,使循环流程缩短,系统阻力降减小,压缩机功耗降低。优化后开车直接费用可节约10万元/次,投资可在两到三个大修周期内收回,开工线运行平稳可靠,效益显著。

自起动永磁同步电动机齿槽转矩的研究

永磁电机中永磁体与有槽电枢铁心之间相互作用,产生齿槽转矩,引起电机振动和噪声。该文提出了一种针对自起动永磁同步电动机的解析分析方法,得到了齿槽转矩的解析表达式。基于所导出的表达式,根据产生机理的不同,将齿槽转矩各分量分为4类,对各类齿槽转矩的特点进行了分析,并研究了斜槽对各类齿槽转矩的影响,研究表明:与表面式永磁电机不同的是,在自起动永磁同步电动机中采用斜槽的方法不能消除所有的齿槽转矩。

基于动态模型的场路结合法求解异步起动永磁同步电机的起动过程

采用基于动态模型的场路结合法对“V”型磁钢的异步起动永磁同步电机的起动过程进行了研究。到目前为止,有三种常用方法用来分析这种电机的起动过程:解析方法、有限差分法和有限元法。其中,以有限元法的计算最为精确。而有限元法中有包含准动态参数法的场路结合的有限元法和动态参数的场路结合的有限元法。后一种方法可以精确地对永磁同步电机的起动过程进行仿真,同时考虑了集肤效应等非线性因素导致的起动过程中变化的阻抗参数,如:交直轴电枢反应电抗及转子阻抗等。文中给出了较为详细的永磁同步电机的动态模型,并介绍了应用二维非线性涡流场计算这类电机起动过程的基本理论。同时给出了仿真结果并进行了分析。

异步起动永磁同步电动机起动特性研究

异步起动永磁同步电动机具有较高的功率因数和效率,同时具有异步起动能力。异步起动永磁同步电动机在起动过程中受到诸如异步转矩、发电机制动转矩、磁阻负序转矩等多个转矩的合成作用,使得电机的起动过程同感应电机相比更为复杂。本文在感应电机的基础上,通过改进其转子设计异步起动永磁同步电动机,并采用有限元法计算和分析其起动过程,最后通过实验对感应电机和异步起动永磁同步电动机进行了比较。

自起动永磁同步电机起动过程退磁磁场的计算与分析

自起动永磁电机起动过程中的退磁磁场可能导致永磁体的不可逆退磁。为分析退磁磁场产生的原因,建立了计及饱和、涡流等多种因素影响的自起动永磁同步电机起动过程退磁磁场的时步有限元模型,并分项计算了永磁体作用、鼠笼异步电机效应及变频永磁发电机效应的影响。计算结果表明,重载起动时,从低速开始,永磁体内就出现波动变化的退磁磁场,并在接近同步速时退磁效应最明显;而空载起动时,退磁磁场仅波动一次,并在0.5倍同步速附近出现较强的退磁效应。由理论分析可知,在转速较低时,永磁体就存在退磁效应,其磁密呈波动变化的根本原因在于鼠笼异步电机效应与变频发电机效应的共同作用。算例计算结果验证了理论分析的正确性。最后通过实验验证了所提有限元计算方法的有效性。

异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体退磁研究

异步起动永磁同步电动机起动过程中,定转子电流产生的强退磁磁场可能导致永磁体发生不可逆退磁。该文采用二维有限元法,深入研究了W形转子结构异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体的退磁特点,分析了定转子基波磁动势对永磁体工作点的影响,以及永磁体最大退磁点出现的规律。结果表明:电机以不同负载条件及转子初始位置起动时,每个起动过程中永磁体退磁最明显的时刻可能出现在任意转速;随着负载转矩和转动惯量的增大,永磁体退磁最明显时刻的电机转速接近同步速的概率增大,永磁体遇到最严重退磁磁场的概率也将增大。电机正常起动过程中,很可能在永磁体边角位置发生不可逆退磁,位置比较固定且区域面积很小,不会对电机性能产生显著的影响。

异步起动永磁同步电动机齿槽转矩的解析分析和削弱措施研究

现有的齿槽转矩研究主要集中在定转子单边开槽的永磁电机,而异步起动永磁同步电动机定转子双边开槽,其齿槽转矩目前尚无有效的研究方法。文中提出了一种新的转子永磁磁动势等效方法,有效避免了转子开槽导致的气隙计算复杂性,基于能量法给出了异步起动永磁同步电动机齿槽转矩的解析分析方法,分析了极槽数配合及定子斜槽对齿槽转矩的影响。研究了通过改变转子齿宽及转子不等齿宽配合削弱异步起动永磁同步电动机的齿槽转矩,并给出了相应的转子齿宽确定方法。利用有限元法验证了上述削弱措施的有效性,并分析了对电机性能的影响。

基于三维有限元法U型单相自起动永磁同步电机涡流场与温度场的分析计算

为了抑制转速波动、降低振动,同时提高电机带载起动能力,在原单相自起动永磁同步电机转子外侧加了铜皮套筒.采用A,φ-A三维有限元法对涡流场进行了计算,得到了铜皮套筒内的涡流和涡流损耗.在此基础上结合利用流体相似理论得到的散热系数,针对所建立的三维温度场进行了有限元计算,分别得到了铜皮套筒内涡流损耗、永磁体平均温度与套筒厚度之间的关系曲线.将计算结果与实测值进行了对比,验证了分析计算方法的可靠性.