不同转子结构无刷双馈电动机转子耦合能力与运行性能的对比分析与实验研究

无刷双馈电机在节能调速系统具有广阔的应用前景。在分析无刷双馈电机转子结构和发展历程,并对比优缺点的基础上,提出了充分发挥磁场调制能力的新型混合转子结构。采用能量摄动法对混合转子无刷双馈电机的电感参数进行计算,利用有限元分析软件进行电动机特性仿真,提出并研制了新型混合转子和磁障转子共用同一定子的两台无刷双馈电动机实验样机,并进行了对比实验研究。结果表明:与磁障转子相比,混合转子的磁场能力获得了进一步提高,运行性能进一步改善。研究结论为新型混合转子无刷双馈电动机的推广应用提供了理论和实验基础。

一种多谐波联合起动的新型无刷双馈电动机

由于无刷双馈电动机在起动过程中存在起动转矩小、起动电流大,以及对电网和电机造成冲击大等问题,使得电机起动性能达不到工业要求。将复合线圈结构引入到无刷双馈电机的转子绕组,并与定子磁动势谐波理论相结合,提出一种多谐波联合起动的方法,以改善电机的起动性能。介绍定子两套绕组的接线方式及其不同状态时的通电方式,分析转子结构在起动状态和运行状态下的工作原理。利用时步有限元法对电机在不同负载下的起动转矩、起动电流进行仿真分析,对比无刷双馈电机多谐波联合起动和异步起动的起动性能。通过仿真与试验验证绕组设计的正确性,其结果表明,该方法提高了起动转矩,减小了起动电流和对电网的冲击,具有一定的理论研究和实际应用价值。

不同转子结构无刷双馈电动机的仿真研究

阐述了无刷双馈电动机的工作原理和不同转子结构特点,采用Ansoft软件对磁障、笼型、凸极、凸极加导条4种不同转子结构的无刷双馈电动机进行了建模仿真,通过二维瞬态电磁场有限元计算出了不同转子结构无刷双馈电动机的磁力线分布及气隙磁场谐波的频谱图,揭示了不同转子结构对无刷双馈电动机磁场调制效果的影响,得出磁障转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最好、笼型转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最差的结论,为深入研究无刷双馈电动机转子结构的优化设计奠定了基础。

无刷双馈电动机最优压频控制策略

无刷双馈电动机与其它电动机相比具有独特的优越性能,特别适合风机、水泵类负载的开环控制。文章以笼型无刷双馈电动机为研究对象,建立了无刷双馈电动机的数学模型,借助Matlab/Simulink仿真软件详细分析了电动机在调速过程中的最优压频控制策略。该策略可使电动机以最大功率因数和最小变频器容量稳定地运行在相应的转速上。

无刷双馈电动机主要尺寸的探讨

从传统电机的设计原则和无刷双馈电动机的基本原理出发，对无刷双馈电动机的功率关系及电磁负荷作了详细的分析和讨论，导出了该电动机计算功率、电磁负荷的选取要点，从而确立了无刷双馈电动机主要尺寸确定的主要依据。

无刷双馈电动机的无编码器控制

无刷双馈电机继承了常规双馈电机的优点,如逆变器容量小,整个系统的效率高、成本低等,又省去了滑环电刷,从而提高了可靠性。从绕线转子无刷双馈电机的基本原理出发,推导了其转矩公式,画出矢量图。通过对矢量图和转矩公式的分析,提出一种无编码器的无刷双馈电动机调速控制算法。该算法可以平滑穿越同步转速点,实现控制绕组的零频率控制。对该算法的稳定性问题进行分析,并进行了大量的仿真和实验研究。仿真和实验结果验证了所提出的无刷双馈电动机无编码器控制方法的有效性。

无刷双馈电动机的双馈运行特性实验研究

在利用Simulink的S-function函数所构成的无刷双馈电动机模型的基础上,研究了无刷双馈电动机(BDFM)在双馈运行状态下的几种调速特性,并通过实验加以验证,为今后进一步研究BDFM控制策略奠定一定理论基础。

无刷双馈电动机开环调速特性研究

介绍了无刷双馈电动机的基本原理,研究了其转子速d-q参考轴下的数学模型;在Matlab/Simulink环境下,采用恒压频比控制策略完成了无刷双馈电动机开环状态下的动态特性仿真,并基于双三电平变频器建立了实验平台,完成了无刷双馈电动机的开环调速实验。仿真与实验结果验证了无刷双馈电动机的运行机理及其良好的动态特性。

无刷双馈电动机功率绕组功率因数分析与控制

无刷双馈电动机定子具有两套极数和供电频率都不相同的功率绕组和控制绕组,通过特殊结构转子的磁场调制作用,这2套绕组在气隙中除了产生同频率的磁场外,还会产生大量的低频谐波磁场,使得无功功率较传统双馈电动机大,造成电动机的功率因数低。目前,国内针对该问题已有的研究成果中定性结论多,试验数据少,并且也没有实现理想的效果。为解决此问题,通过对功率绕组和控制绕组电流产生的磁场进行分析,并提出了一种基于功率绕组功率因数的矢量控制方法,达到了改善功率绕组功率因数的目的。最后,通过仿真和试验研究进行对比分析,试验结果与理论相一致,从而证明了该种控制方法的正确性和实用性。

基于Matlab/Simulink的无刷双馈电动机的动态特性仿真研究

为适应大功率风机和泵类负载的调速性能,提出无刷双馈电动机的技术方案,并利用Matlab/Simulink建立无刷双馈电动机的一般模型进行动态仿真。仿真结果显示,无刷双馈电动机在单馈异步运行状态下,具有良好的异步电动机的启动运行特性。在双馈同步运行状态下,具有普通同步电动机转速特性,为进一步深入研究无刷双馈电动机的控制策略提供了参考。重点介绍无刷双馈电动机的结构特点和工作原理。

电动车用无刷双馈电动机恒功率弱磁研究

电动车用无刷双馈电动机在基速以下恒转矩运行、基速以上恒功率弱磁扩速运行。由于励磁电流可控制,理论上能够调节励磁电流实现恒功率控制。但是,由于无刷双馈电动机的非线性特性导致其反电势为不规则方波形状,类似直流电机那样采用相电压反馈控制励磁电流实现恒功率控制困难较大。利用三相电枢绕组电阻电压间接测量反电势控制励磁电流,实现无刷双馈电动机恒功率弱磁控制,保证恒功率阶段电机的出力最大,从而提高无刷双馈电动机恒功率弱磁扩速范围,满足电动车对驱动电机的要求。仿真、实验结果验证了该方法的有效性。

无刷双馈电动机的控制方法研究

对无刷双馈电动机的设计方案和应用到的关键技术进行详细的阐述,在总结分析目前无刷双馈电动机控制策略状况后,提出了新的控制策略,为无刷双馈电动机电气传动系统的设计和控制奠定基础。对该无刷双馈电动机系统的实际应用力进行测评,为其今后的广泛推广和使用提供理论依据。

无刷双馈电动机的控制方法研究

相比于传统有刷双馈电机,无刷双馈电机去除了电刷和滑环,从而增强了运行可靠性。本文以无刷双馈电动机的数学模型为基础,通过对其定子功率绕组和控制绕组电流矢量的分析以及转矩表达式的推导,提出了一种新型的控制策略,在保证转速动、静态稳定性的同时,实现了功率因数可调的目的。同时通过仿真和实验验证了该控制策略的有效性。

复合线圈结构无刷双馈电动机的变极起动研究

为解决绕线式无刷双馈电动机的起动电流大和起动转矩小的问题,提出一种转子绕组采用无感线圈设计的新型绕线式无刷双馈电动机。首先从理论上详细介绍了电机变极起动的原理和复合绕组的概念,在此基础上设计并制造了一台新型复合线圈结构无刷双馈电动机实验样机,并针对电机不同起动方式下的起动电流和起动转矩进行了研究。通过对样机进行有限元建模仿真与试验验证了转子绕组设计的正确性。仿真与试验结果表明,采用复合线圈结构的无刷双馈电动机具起动电流小、起动转矩大、起动迅速等特点,适用于需要频繁起动的场合,具有优良的性能。

基于排序法级联无刷双馈电动机预测控制

本文根据级联式无刷双馈电动机统一坐标系下的数学模型,推导了电磁转矩和控制电动机定子磁链的预测方程。将基于排序法的预测控制方法引入无刷双馈电动机,摒弃了传统评价函数中的加权系数,省去了控制系统需要根据具体的控制要求反复对加权系数调节的过程。进行仿真实验,控制结果与DTC控制方法进行比较,结果证明基于预测控制的方法能够有效地减小转矩脉动、改善电流谐波,并且同样具有很好地动、静态性能。

无刷双馈电动机功率因数特性控制技术研究

目前,国内对无刷双馈电动机功率因数的研究成果中定性分析多,实验数据少,而功率因数低是一直制约其工业化的关键问题。本文以无刷双馈电动机数学模型为基础,根据磁场定向矢量控制原理,建立控制绕组电流与功率绕组有功分量与无功分量的关系,进而推导出功率因数与控制绕组电流和电机参数之间的关系式并对无刷双馈电动机功率因数控制技术进行理论分析,同时研制了30kW实验样机进行实验研究。理论分析和实验表明,所提出的无刷双馈电动机功率因数控制技术是可行的,由此可提高系统运行效率和稳定性。

隐极无刷双馈电动机的研究

针对无刷双馈电动机的转子磁场转换效率决定了其工作效率的问题,提出了一种隐极无刷双馈电动机隐极转子结构的优化设计方案。对作用较小的隐极转子进行优化设计,即将它们的槽型更改为半开口槽,不断改变它们的长宽比;利用有限元软件ANSYS分析不同长宽比转子结构的隐极无刷双馈电动机,获得其功率绕组励磁与控制绕组励磁分布;利用Matlab软件分解转子磁动势,获得转子磁动势的谐波含量,从而确定最有效谐波含量。实验结果表明,在设定隐极转子的长宽比分别为10、13、15、17、20的情况下,隐极无刷电动机在15倍长宽比转子结构时的能量转换效果最好。

无刷双馈高压电动机同心式硬绕组转子工艺设计

无刷双馈高压电动机因其可靠性高、功率因数可调正逐步取代常规的高压感应电动机。由于无刷双馈电动机转子为绕线式硬绕组,而且线圈节距种类多,接线头复杂。针对此提出一种同心式硬绕组转子制造工艺,根据该工艺制造的样机成功实现了应用。

无刷双馈变频调速电动机的原理及在发电厂辅机拖动中的应用前景

介绍了一种无刷双馈变频调速电动机的工作原理 ,通过适当改变传统笼型感应电动机的定、转子绕组结构 ,可以实现用较小容量的变频器控制高压大容量电动机平滑调速的目的。通过与高压变频器及串级调速的比较 。

工信部组织召开高效节能风机、泵用无刷双馈电动机的变频调速系统鉴定会

近日，工业和信息化部科技司、节能与综合利用司组织专家对华中科技大学和大禹电气科技股份有限公司共同研制的“高效节能风机、泵用无刷双馈电动机的变频调速系统”进行了鉴定。