New Approach to the Power Selection for Asynchronous Motor

The heating calculation of three-phase squirrel- cage asynchronous motor on the condition of starting for a prescribed rotary angle is firstly studied with time dissection method and its corresponding algorithm is provided. Then based upon the algorithm, a new method for motor power selection is established. Motor initial power determined by load power ischecked and modified in terms of time crit erion, heating criterion,and starting torque criterion.An appropriate motor power which meets three criterions is obtained at last, in the meantime, working displacement matrix andfrequency matrix used for control are acquired. Lifting motor of MDJ1800 low-level high- speed palletizer is taken as a reaI case in the paper.

基于d-q理论的双馈异步电机定子匝间短路故障诊断方法

为实现双馈异步电机定子绕组匝间短路的早期故障诊断,提出一种基于转子电流特征频率分量的故障诊断方法 .首先,通过分析故障后电机的电磁特性,得到故障后转子电流中会产生特征频率分量的结论 .然后,通过对转子单相电流进行特殊的相移构造出三相电流,并对该组电流进行d-q变换,利用理论推导证明d-q变换后的直流分量幅值能够反映特征谐波的大小,将直流分量作为故障特征量进行双馈异步电机匝间短路故障的诊断.最后,依据有限元法建立故障前后电机的仿真模型,对不同工况下故障特征量的变化进行研究.结果表明:基于d-q理论提取的故障特征量与定子绕组的短路匝数呈正相关,且在转速变化和电压不平衡时也可有效诊断出匝间短路故障;通过设置合理的故障阈值可实现对双馈异步电机定子绕组匝间短路故障的精确辨识.研究结果可以为电机绕组匝间短路故障诊断提供参考.

双异步电机驱动双质体振动系统同步滑模控制

针对2个异步电机安装在2个不同质体上的振动系统在部分参数条件下不能同步运转或同步相位差不满足设计要求的问题,提出采用主从控制结构和滑模控制算法对异步电机进行矢量控制,以使振动系统实现0或π相位差的同步运转。首先,基于拉格朗日方程建立了振动系统的运动微分方程,并推导了其固有频率的表达式。然后,设计了振动系统异步电机的控制器,并分别证明了其稳定性。最后,在MATLAB/Simulink环境中建立了振动系统的机电-控制仿真模型,开展了自同步和控制同步仿真并进行了对比。结果表明:所设计的控制器可使振动系统实现0或π相位差的同步运转。研究结果可为双异步电机驱动双质体振动系统的研制提供参考。

真空干泵用两种驱动电机热特性对比分析

真空干泵驱动电机散热困难,需要严格控制其的温升,进而保证系统的长时间运行。以30 kW驱动电机为研究对象,设计了一台异步电机和一台18/12极双凸极永磁电机。两种电机的外形尺寸和功率等级等条件相同。同时,两种电机的冷却方式均采用机壳通有螺旋水道的水冷,分别对两种电机进行了温度场分析。分析结果表明,在额定运行时双凸极永磁电机具有更低的整体温升,更加适用于真空干泵机组。

37kW异步电机交流调速实验平台的研究

针对传统电机控制实验平台功率小、单个DSP控制周期过长等问题,研究37kW异步电机通用交流调速实验平台。介绍该平台的软硬件设计,并利用该实验平台开发基于预测控制的异步电机直接转矩控制算法,分析预测控制原理及实现方法,在该平台上验证基于预测控制算法减小直接转矩控制系统转矩脉动的可行性。研究结果表明:该控制系统核心选用双DSP结构,充分利用TMS320F240电机控制能力强和TMS320C31浮点运算能力强的特点,使其协同工作,提高实验平台性能,平均转矩脉动为6.7%。

用变频器进行异步电机叠频法温升试验时气隙磁场的研究

采用叠频法对异步电动机进行温升试验,因其独具优点,颇受业界青睐。但传统的叠频法需要多台原动机甚至还要加上变压器,使得试验系统结构庞大,成本昂贵,噪声高。提出一种采用电压型变频器双调制波脉宽调制(PWM)对异步电机进行叠频温升试验的方法,该方法具有设备少、投资轻、体积小、噪声低等优点,有很好的推广应用价值。阐述了双调制波PWM原理,分析了双调制波调制后复合磁场的幅值和相位的动态变化过程及其数学表达式。仿真和试验结果表明了该方法的正确性和有效性。

α-β坐标系下瞬时无功功率的笼型异步电机转子故障诊断

根据α-β两相静止坐标下的瞬时无功功率理论,推导出笼型异步电动机定子瞬时无功功率在正常状态、转子断条故障、转子偏心故障、以及两者的复合故障状态下的表达式,并提取出不易被基频淹没、易于辨识的故障特征频率,以此达到诊断电机的目的。同时,转子复合状态下的故障特征频率得到有效分离。最后,利用双Hilbert变换,滤除瞬时无功功率频谱中的直流成分,更好地突出故障特征分量。实验采集定子三相电压电流,经过坐标变换,运用两相静止坐标系瞬时无功功率理论得到瞬时无功功率,进行频谱分析,验证了此法对电机转子各种故障诊断的准确性。

基于二倍频转矩脉动的异步电机定子匝间短路故障预测方法

为了能够在故障早期有效地检测异步电机定子绕组匝间短路故障,首先建立了异步电机在定子匝间短路状态下的动态数学模型,运用坐标变换和空间矢量变换的思想对异步电机动态模型进行分析与仿真,提出了一种新的基于计算转矩二倍频脉动的匝间短路检测方法。通过搭建异步电机定子绕组匝间短路的数学模型并对其进行仿真,对匝间短路引发电路计算转矩的变化进行研究,验证了所提出方法的可行性。在此基础之上,提出以计算转矩的二倍频分量为故障特征量对异步电机定子绕组匝间短路故障进行诊断,并分析了该方法的鲁棒性和准确性,从而形成了新的异步电机定子绕组匝间短路故障诊断方法,为电机故障预测提供了新的研究思路。

双转向罩极式异步电动机的设计及运行特性分析

罩极式异步电动机具有结构简单、制造方便、造价低廉、使用可靠的优点,其主要缺点是效率低、反转困难。针对罩极式异步电动机改变转向困难的问题,提出了一种双转向罩极式异步电动机的实现方法,对双转向罩极式异步电动机在运行过程中的损耗、功率、转矩进行了试验和分析,结果表明,双转向罩极式异步电动机相比于传统罩极式异步电动机损耗及最大输出转矩变化不大,反转输出转矩略小于正转输出转矩。

高压异步电动机正弦硬绕组的设计

基于谐波含量较低的正弦散嵌绕组在中小型异步电动中的应用思想,提出了适用于高压大中型异步电动机的正弦硬绕组。通过对正弦硬绕组的谐波分析,针对硬叠绕组与散嵌叠绕组的不同点,并结合散嵌正弦绕组的设计思路,给出了由普通双层硬绕组改为正弦硬叠绕组的设计方法,包括联结和△联结的并联支路数、导线并绕根数、扁导线线规及线圈匝数确定方法。样机设计结果表明该方法的可行性,且在不增加电机成本的情况下,正弦硬绕组能够进一步提高高压异步电动机的效率,这对开发高压高效异步电动机是很有参考价值的。

基于DSP的异步电动机矢量控制系统的设计与仿真

文章提出了一种以DSP芯片为控制器的异步电动机矢量控制系统的设计方案,分析了矢量控制系统的控制原理,详细介绍了系统硬件设计及软件编制,并给出了系统仿真实验。实验结果表明,基于DSP的异步电动机矢量控制系统的启动特性好、控制精度高、动态响应快,适用于对系统性能要求较高的场合。

基于笼型异步电机的地铁牵引试验平台研究

针对地铁牵引试验的要求,提出了"双逆变器-电机"结构的地铁牵引试验平台设计方案。基于笼型异步电机,采用转子磁场定向矢量控制方法,建立了Matlab/Simulink环境下的地铁牵引试验平台仿真模型,并进行了地铁列车牵引过程和制动过程的仿真。仿真结果验证了设计方案的有效性和正确性。

对旋风机电动机变极调速控制与节能分析

针对对旋风机大流量运行时后级电机轻载运行效率过低,而小流量运行时后级电机功率增大甚至过载的问题,采用电动机变极调速的方法,仿真分析获得各转速配合的风机及叶轮的全压升、效率和轴功率特性,给出高效率运行范围。采用对称轴线法设计一款单绕组双速三相异步电动机,其基波绕组系数在6极时为0. 925,8极时为0. 945,其额定效率在6极时为89. 0%,8极时为90. 7%,性能指标满足风机叶轮驱动要求。最后,分析对旋风机电动机变极调速节能原理,给出相应的控制方法。该方法控制简单,不明显增加投入,最高可节能50%以上。

双三相感应电机容错运行状态电磁力分析

双三相感应电动机在容错前后和故障运行时的电磁力会产生电磁转矩并使电机产生振动噪声。为了研究电磁力对电机的影响,依据有限元磁场分析和麦克斯韦张量法,计算双三相感应电机在额定、缺相、容错时的切向电磁力密度及径向电磁力密度,并进行频谱分析,对比和总结变化规律。同时,通过对比电磁转矩的有限元分析结果及样机试验,验证电磁力密度计算方法的准确性。并对整台双三相感应电机进行电机固有频率分析,并通过电机试验,从而验证电机振动噪声的合理性。此方法与结果为同类电机的电磁力计算提供了借鉴,具有重要的理论和实际意义。

异步电机双闭环串级调速控制系统的研究与仿真

在分析异步电机及其双闭环串级调速控制原理的基础上,利用MATLAB/SIMULINK工具箱搭建了异步电机闭环串级调速控制系统仿真模型,仿真结果表明了闭环串级调速的有效性和正确性,异步电机调速性能得到改善和提高.

转速电流双闭环控制的异步电机串级调速系统研究与仿真

针对绕线转子异步电动机,研究并设计一种转速、电流双闭环控制的串级调速系统。分析双闭环控制串级调速系统的组成与工作原理,在此基础上,研究调速系统各个环节的传递函数,进而得出双闭环串级调速系统的动态结构图,分析按照典型Ⅰ型系统设计电流环、按照典型Ⅱ型系统设计转速环的工程化设计方法。给出串级调速系统的仿真参数,仿真结果表明:所设计的双闭环控制串级调速系统具有较快地起动、带载过程,而且能够实现无静差稳速运行,并能高效、高质量的回馈电网。

双定子无级调速异步电动机设计

对DEB Ⅱ型异步电动机进行了结构及绕组改造 ,利用两套定子绕组间的相互作用实现电机的无级调速。实际运行表明 ,改造后的电机减小了谐波危害 ,提高了功率调数 ,且运行平稳。

异步电动机双绕组电容调速的研究

采用单层对称排布的定子双绕组结构,用分级的电容器调节其副绕组的电流而使其合成的旋转磁势及电磁转矩变化,以较低的造价与较高的功率因数实现了异步电动机的调速。

双馈电变频控制交流调速电机的基本理论分析

双馈电变频控制交流调速电机是综合了异步电动机串级调速和变频调速的基本原理，而推出的一种新型交流调速电机．通过基本平衡方程式、相量图、等效电路，详细分析讨论了该电机在各种工况时，其内部的复杂电磁关系．为设计该类交流调速电机打下了理论基础．

基于变频激励响应测试的异步电机参数估计

针对鼠笼式异步电机的参数估计问题,提出一种基于变频激励响应测试的参数估计方法。首先,当转子静止时,通过一个交流电压源向电机两相施加一个变频激励信号,频率范围为0.5 Hz到150 Hz。然后,测量电机对这些信号的频率响应,并以此来估计出电机单笼和双笼模型的电阻和电感参数。通过实验测量电机的实际转速和转矩,并将其与根据估计参数所计算的转速和转矩进行对比,结果证明了该方法的有效性。