新型混合励磁永磁同步电机齿谐波电动势的协调控制

对于利用齿谐波磁场来励磁的混合励磁永磁同步电机,希望转子齿谐波绕组中感应的用来励磁的齿谐波电动势足够大,而定子电枢绕组中感应的影响电动势波形的齿谐波电动势尽可能小。为了实现这一目标,分析了齿谐波电动势产生的机理,找到了影响定、转子绕组齿谐波电动势大小的主要因素,并进行了详细的讨论,得出了一些实用的结论。最后,对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了理论计算和实验,计算结果和实验结果的比较验证了理论分析的正确性。

齿谐波绕组感应电动势波形快速计算

为了把握齿谐波励磁系统的性能,需要快速地计算齿谐波绕组感应电动势波形。通过分析定子齿谐波磁导以及转子齿谐波绕组节距的特点,对转子齿谐波绕组的感应电动势波形计算提出进一步简化,并分析简化原理。简化后只需计算1/2个定子齿距内定转子不同位置下的电磁场,根据电磁场计算结果,得到转子齿谐波绕组磁链在一个周期内的波形,从而快速计算出转子齿谐波绕组感应电动势波形和有效值。该方法具有计算准确、计算量小以及物理概念清楚等优点。对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,计算结果和实验结果的比较验证了方法的正确性。

基波电枢磁动势对转子齿谐波电动势的影响

研究电枢磁动势对转子齿谐波电动势的影响是利用电机中固有的齿谐波磁场实现永磁电机气隙磁场调节的关键问题之一。基于磁导分析法定性分析了定子基波电枢磁动势在转子侧产生齿谐波电动势的机理,讨论了线性磁路和非线性磁路下基波电枢磁动势对转子齿谐波电动势的影响。当发电机带电感性负载时,对于线性磁路,转子齿谐波电动势随着电枢电流的增加而减小;而对于非线性磁路,随着发电机电枢电流的增加,转子齿谐波电动势可能增加、不变或者减小。针对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,计算结果和实验结果均与理论分析吻合。

齿谐波法设计的无刷双馈发电机运行范围

转子绕组采用齿谐波法设计的无刷双馈电机在变速恒频发电领域有着广泛的应用前景,而影响其应用的关键在于电机运行的可靠性。要实现电机可靠运行,则必须考虑电机能可靠运行的约束条件。约束条件主要包含运行时电机的电负荷、磁负荷和变频器容量等。根据齿谐波法绕线转子无刷双馈发电机在船用轴带领域的实际工况,依据绕线转子无刷双馈电机全电路模型,对轴带发电机电负荷的组成及其对电机温升的影响、磁负荷选择的依据和变频器容量的选择等进行了分析,推导了绕线转子无刷双馈发电机可靠运行的范围。计算和样机实验对比验证了结论的正确性。

齿谐波绕组电流对电枢绕组空载电压波形的影响

为了利用电机中固有的齿谐波磁场实现永磁电机气隙磁场的调节,需要处理好齿谐波磁场的利用与电枢绕组电压波形畸变两者之间的关系。基于磁导分析法定性分析了转子齿谐波绕组电流产生的机理,及其产生的齿谐波磁场在电枢绕组中感应的齿谐波电动势特点。相邻磁极下的齿谐波绕组采用正向串联的方法,可以解决电枢绕组和齿谐波绕组之间的磁场耦合问题,从而消除由转子齿谐波绕组电流产生的齿谐波磁场在定子电枢绕组中感应的齿谐波电动势。针对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,通过对比计算结果和实验结果验证了理论分析的正确性。

离散齿谐波传动啮合力及接触应力分析

对离散齿谐波传动啮合副进行力学分析,基于变形协调方程计算作用于离散齿上的力,并根据赫兹方程求解啮合副处的接触应力。由离散齿谐波传动的周期性,通过连续取波发生器的输入角值,得到离散齿谐波传动啮合力和接触应力在刚轮齿廓、波发生器和离散齿体上的分布。对刚轮齿廓出现与未出现顶切现象,得到啮合力和接触应力在接触面上的变化趋势,以及传动中出现高啮合力和高接触应力的位置,为进一步的强度校核和结构优化设计提供依据。

混合励磁永磁电机齿谐波绕组特性计算与分析

为了在电机设计阶段把握混合励磁永磁同步发电机齿谐波绕组的空载和负载特性,应用电机理论定性分析了转子齿谐波电动势的产生机理及特点。根据其特点,提出了一种准确计算齿谐波绕组电动势波形的方法。应用该方法对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机的齿谐波绕组电压随励磁电流和电枢电流的变化分别进行了计算,并对其变化趋势进行了详细的分析。分析表明:齿谐波绕组特性与电枢绕组特性不同,其受磁路饱和影响较大。计算结果和实验结果的比较验证了计算方法的准确性以及理论分析的正确性。

考虑饱和及叠片涡流的凸极同步发电机空载齿谐波电势研究

凸极同步发电机空载电压波形主要取决于齿谐波电势,它叠加于由励磁磁势和气隙不均所产生的基本磁场的谐波电势上,使空载电压波形畸变率增大。本文先用有限元法求解饱和的基本磁场,再用饱和齿谐波比磁导对该磁场的调制作用算出第一类齿谐波电势。由于第一类齿谐波附加磁场割切阻尼绕组和磁极叠片引起叠片涡流和阻尼条高频电流,又会在气隙中产生第二类齿谐波磁场并在定子绕组感应出第二类齿谐波电势。本文作者在83、85和87年三次全国机电学术年会上宣读的论文主要的进展是计入了气隙圆周各点不同的饱和效应,而且首次测定和分析了磁极(A_3钢叠片)涡流对气隙磁场的阻尼作用。

离散齿谐波传动刚轮齿廓曲线优化设计

基于离散齿谐波传动结构与传动原理,对其传动性能进行分析.基于刚轮齿廓曲线特性与传动性能的关系,建立齿廓曲线优化设计模型.以其齿形压力角最小为优化设计目标,提高传动啮合效率;根据齿廓曲线方程确定优化设计变量,实现齿廓曲线参数最优化;依据其传动特性确定约束条件,以保证实现正常传动.通过实例计算与分析,该方法可以有效减小刚轮齿形压力角,提高传动性能.

离散齿谐波传动结构及齿形分析

针对现有谐波传动的传动刚度较差、传动比下限高以及轴向尺寸大等问题,离散齿谐波传动采用离散齿轮代替柔轮,是对现有谐波传动的改进。对离散齿谐波传动装置的传动原理以及结构进行了介绍与分析。基于传动原理与等速共轭原理推导了刚轮齿廓曲线方程,并给出了齿形形状。建立了齿形曲线参数与传动性能的关系,在齿形曲线参数的影响下,考虑了传动重合度与刚轮齿形压力角的变化趋势,以提高传动稳定性及传动效率。研究结果表明,在满足正常传动的前提下,适当调节齿形参数可改善传动性能,同时也为今后进行齿形优化设计提供了依据。

一种消弱永磁同步电机齿谐波电势的有效方法

通过永磁同步电机转子磁极采用多段斜磁钢结构消弱齿谐波电势的研究，得出了倾斜系数、分布系数，以及综合分布系数与磁钢分段数、错位距离、倾斜角度之间的关系。证明转子磁极采用这种结构对基波电势消弱甚小，而对齿谐波电势能大大消弱。

削弱永磁同步伺服电机齿谐波电势方法的比较

讨论了四种结构形式对削弱永磁同步伺服电机齿谐波电势的影响,并对他们的效果进行了比较.

气隙长度对转子齿谐波电动势的影响

为了实现对齿谐波励磁的永磁同步发电机的优化设计,需要准确把握电机设计参数对转子齿谐波电动势的影响。首先阐述了该新型混合励磁发电机的结构和原理,定性分析了气隙长度对转子齿谐波电动势的影响,并采用电磁场有限元法进行了验证,结果表明:随着气隙长度的增加,转子齿谐波电动势逐渐减小。同时,针对计算结果的处理,得到了计算转子齿谐波电动势的拟合公式,根据拟合公式得到与其他气隙长度对应的转子齿谐波电动势,与有限元计算结果基本吻合,为该类齿谐波励磁的发电机优化设计提供了理论参考。

齿谐波励磁的混合励磁发电机温度场分析

为了分析齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机中齿谐波磁场的利用对其温升的影响,推导了该类发电机二维温度场计算模型,提出采用Maxwell和Fluent软件相结合的方法对发电机温度场进行计算,应用Maxwell软件建立发电机损耗计算模型,准确计算其定、转子铁耗及永磁体涡流损耗,并结合定、转子铜损耗及机械损耗,以此作为发电机热源导入Fluent软件对其进行热分析,得到了定、转子温度分布云图,可以清晰地看出发电机截面的温度分布情况。仿真结果表明:发电机内温度主要集中在定转子铁心内部和绕组处,与实际情况吻合,验证了温度场计算方法的正确性。

齿谐波无刷励磁发电机谐波绕组电势计算

从经典理论出发，对齿谐波无刷励磁发电机的谐波绕组电势进行了分析计算。

齿谐波磁场的分析研究及计算机仿真处理

研究分析了磁场对电机运行性能的影响一直是电机电磁设计中的一个重要课题。该齿谐波电机齿槽的电磁设计,通过对3.8kW的小型异步电动机齿槽电磁设计和运行性能的计算机程序仿真,取得了良好的效果。基本达到消除高次谐波、齿谐波,改善异步电动机的运行性能的目的。

齿谐波励磁的混合励磁发电机带整流负载的定子铁耗计算

针对混合励磁发电机带整流负载时谐波含量增加对定子铁心损耗的影响,建立了齿谐波励磁的混合励磁发电机带整流负载的有限元场路耦合模型,分析了发电机带整流负载在齿谐波励磁系统断开和接通两种工况下的线电压谐波分量,借助传统定子铁心损耗计算模型计算出线电压谐波分量对定子铁心损耗的影响。同时利用有限元电磁仿真软件计算出电机空载及两种工况下的定子铁心损耗,仿真与计算结果比较表明,该计算方法在一定的误差内准确性较高。

新型差齿谐波传动输出机构的优化设计

研制了一种新型差齿谐波传动机构，既具有端面齿轮周期啮合的特性，又可不采用柔性轮而采用一对刚性平面—锥齿渐开线齿轮传动机构。运用现代优化设计手段，计算出该机构的输出部件中关键零件的关键尺寸，以确定该零件的最佳、最优状态，从理论上与具体结构上论证了该机构的合理性、可行性。

斜槽对异步电机齿谐波转矩的影响

本文介绍一种预测有斜槽效应的异步电机齿谐波转矩的简单方法,研究出了考虑到齿谐波和转子斜槽影响的等效电路。本文着重探讨电机运行时尤其是起动瞬间的斜槽效应,并且运用本文推出的方法去计算斜槽漏抗。在本文末也为设计和使用鼠笼异步电动机者提供有价值的计算结果。

一种双馈变流器齿谐波谐振消除方法

针对双馈异步发电机齿谐波引起双馈变流器的网侧滤波回路出现谐振现象,导致滤波回路电容电流异常的问题,对齿谐波产生的原理及双馈变流器滤波回路的谐振现象进行分析,出现谐振的原因为滤波回路的谐振频率点附近双馈异步发电机定转子齿谐波含量较大。根据谐振产生的原因,需要优化双馈变流器网侧滤波回路结构,可在滤波电容回路中串联三相电感或增加滤波电容容值,降低滤波回路谐振频率。仿真以及现场测试结果表明,滤波电容回路串电感和并电容两种措施均可以有效抑制滤波回路谐振。