次同步级联驱动装置中的电磁转矩脉振、扭振、故障检测及诊断

本文通过对一台安装在水泥工业中的4MW驱动装置的仿真，对次同步级联驱动装置（SCD）的电磁转矩脉振进行了深入的研究。最初的研究中，将轴系及机械耦合看作刚性的，详细研究分析了异步机转速、负载转矩一转速特性及异步机参数对电磁转矩脉振的影响。通过对一台实验室内的5．5kW驱动装置的实验研究，验证了仿真研究得出的结论。另外，本文为了研究由电磁转矩脉振引起的轴系扭振，考虑了机械子系统的四质量块模型。为了避免可能导致轴系严重机械损坏的过大扭振，提出了一些设计机械子系统的措施。最后，研究了驱动装置中电力电子变频器故障工况，尤其是连接在转子端的二极管整流器开路工况。通过仿真和实验对上述驱动装置的故障运行模式进行了研究。研究表明这种故障会引起幅值比通常情况的高很多．频率接近机械子系统固有频率的电磁转矩。因此，为了避免损坏机械子系统，电力电子变频器故障应该被立即检测出，实际经验也已经证明了这一点。从这方面讲，基于对转子电流空间矢量特征量（瞬时角和瞬时频率）的分析，提出一种用于实时故障检测及正确诊断的新方法。提出的方法无需在一个周期内求平均值，也无需任何归一化，并且能够有效检测故障，故至在故障引起的瞬态期间也无需如此。仿真和实验研究证明了这种方法的优点。

单相永磁同步电动机脉振转矩的分析和计算

利用F-B-0坐标系统下单相永磁同步电动机异步稳态运行的数学模型,推导出任何转差率下的电磁转矩表达式。结合状态空间数学模型,对起动过程中的脉振转矩进行了分析和计算。

基于DMPM的发动机有源减振器设计与仿真研究

双机械端口电机(Dual Mechanical Ports Electric Machine,DMPM)是一种具有两个机械端口和两个电气端口的新型电机,基于该种电机的混合动力系统能够实现电力无级调速,已成为混合动力汽车研究领域中的一个热点。该系统中的双机械端口电机内转子和发动机之间设计有扭转减振器来抑制发动机的脉振转矩。在分析发动机曲轴输出转矩特性和DMPM能量传递原理的基础上,设计了基于DMPM的发动机有源减振器及其控制原理框图。在Matlab/Simulink下建立了验证基于DMPM发动机有源减振器设计结果的仿真平台,理论分析和经过仿真表明:通过脉振转矩补偿,内电机能够实现发动机平均转矩和脉振转矩传递到外电机;通过外电机实现对发动机脉振转矩补偿,实现了基于DMPM的发动机有源减振器功能。所以所设计的有源减振器可以替代扭转减振器,所建立的仿真模型直接实现对控制算法的验证,为系统后续的实验研究提供了依据。

电网谐波对大功率矿用电机电磁转矩影响的分析

当煤矿电网供电系统含有谐波分量时,矿用电机的气隙中存在时间谐波磁动势,从而导致矿用电机转子上不仅有基波电流产生的电磁转矩,还有谐波分量产生的附加谐波转矩。首先,采用频域法分析了谐波电磁转矩产生的机理,该方法可以单独计算所有可能的谐波转矩,使谐波转矩产生的物理概念十分清晰。其次,结合有限元软件(MagNet)仿真,分析了大功率矿用电机在不同电网谐波幅值下的脉振电磁转矩。分析表明:电网谐波电压越大,谐波脉振转矩的峰值越高。分析结果对于防爆电机的设计和制造有一定的参考价值。

基于斜槽对三相异步电机脉振转矩的研究

提出了一种基于斜极及不同槽斜度对感应电机脉振转矩的削弱方法，通过定子采用不同斜槽度或转子采用斜极来削弱由齿谐波产生的转矩脉动，研究了槽斜度在0．5～1．5个定子齿距之间变化时电机脉振转矩的变化情况．采用有限元的方法得出当转子斜0．8个定子齿距时文中11kW电机的脉振转矩最小，同时也能够有效削弱齿谐波磁场．最后利用有限元仿真验证了所提方法可以有效的削弱对感应电机转矩脉动起主要作用的齿谐波。

变频调速系统对交流电机的谐波效应分析

分析由变频调速系统对交流电机的谐波效应引起的铜耗、铁耗增加和产生机械振动的原理。

液压型风力发电机组低电压运行特性分析

以液压型风力发电机组为研究对象,分析机组在低电压工况下的运行特性。结合低电压穿越要求,完善并分析液压型风力发电机组工作原理。建立电压跌落时风力机、定量泵-变量马达液压调速系统以及发电机的暂态数学模型。以数学模型为基础搭建MATLAB/Simulink仿真平台,并在不同跌落深度下分别对三相电压等幅跌落、两相对地短路故障和单相对地短路故障进行低电压运行特性仿真分析。研究结果揭示了不同故障下机组低电压运行的特性规律,其中电流过载与电磁转矩产生脉振是机组低电压运行的重要表征现象。研究工作将为该机型低电压穿越控制提供一定的理论基础和技术手段。