一种高功率因数谐振异步电机特性分析

传统交流异步电机仅在额定工况下可以维持较高的功率因数,而在其他各类工况下功率因数较低。针对这一问题,通过在绕线式异步电机转子/次级回路上串接电容来补偿异步电机的功率因数,提出了一种谐振异步电机。选择适当的电容容值及转差频率,可以有效提高异步电机的功率因数,最高可以将功率因数提高至1。分析了谐振异步电机等效电路,基于等效电路对其功率因数特性进行了推导和分析,并采用一组电机参数将功率因数特性及转矩/推力特性与常规异步电机进行了对比分析。分析结果表明:在相同的电机参数下,所提出的谐振异步电机相较常规异步电机,在全速域具有高功率因数的特点;在输出同样的转矩/推力的情况下,谐振异步电机需要的定子电流更小、母线电压更低,适用于电磁推进/弹射的应用场景,可减小系统规模及建设成本,也可应用于一般的绕线式异步电机进行无功补偿。

直线同步电机动子位置检测方法研究

准确、可靠的转子位置检测是磁场定向控制同步电机系统运行的必要条件。针对高速磁浮列车用长定子直线同步电机的特点,提出了一种基于电感式传感器和DSP的电机动子位置检测新方法。介绍了电感式传感器的硬件结构及其实现电机齿槽信号的检测原理,阐述了DSP获取动子位置的计算方法。分析了检测精度和检测误差,并提出了几点改进措施。在高速磁浮列车定位测速试验系统中的实验表明,该检测方法的检测精度达到对应长定子直线同步电机线圈周期的3o,满足高速磁悬浮列车运行控制的要求。

低速大推力圆筒永磁直线电动机磁场分析

介绍了一种在合理的假设条件下计算低速大推力圆筒永磁直线电动机磁场的方法。利用磁场分析法,用许克变换直接解算空载、负载气隙磁密波形,并同非线性有限元分析结果进行了比较,得出了该方法的可行性。而计算量仅相当于一般的磁路法,并且容易在计算机上编程实现。

电容器组驱动高速多级圆筒型直线感应电机建模及仿真

为了解决电机被电容器组供电时的场路耦合分析问题,基于电磁场理论提出了一种适用于高速多级圆筒型直线电机的场路运动耦合时步有限元分析方法,并且提出了以动子磁通变化率为控制量,在Simulink环境下建立了电机三维场路耦合数学仿真模型。用该模型分析电机的动态性能,得到了定子电压、电流、能量效率,动子的电流、速度、加速度等参数变化规律,通过上述分析得出该类型电机可以实现超高速度大质量的发射。最后,根据仿真参数设计了10级圆筒型直线感应电机并进行了实验验证,结果表明:仿真结果与实验结果基本符合,从而为该类电机控制策略的研究及具体实现提供了新的途径。

考虑级间耦合高速多级圆筒型直线感应电机性能

基于高速多级圆筒型直线感应电机特殊的结构,利用电磁场理论,推导了考虑级间耦合的数学模型,并利用该模型分析了考虑级间耦合和不考虑级间耦合情况下,各级定子绕组电流、动子加速力和速度、电机能效率之间的区别。对比结果表明,级间耦合效应有利于电机的运行性能。最后,对这两种情况下样机实验,测得各级中动子的速度,并与仿真结果对比,两者吻合较好。

高速多级圆筒型直线感应电机基础理论研究

针对目前直线感应电机推力小,速度低的问题,提出一种高速多级圆筒型直线感应电机,其具有动子质量轻,推力大,加工难度小等优点,特别适于高速发射领域。基于电磁场理论,推导考虑级间耦合的直线感应电机数学模型,用该模型分析电机的动态性能,得到了定子电流、动子速度和加速度等参数变化规律,并进行样机实验,其仿真结果与测量结果进行对比,二者吻合较好。从而为该类电机工程化具体实现提供理论基础。

实心转子感应电机研究与发展概况(上)

以实心转子感应电机为研究对象,查阅参考国内外的相关文献,归纳总结了实心转子高速电机、旋转直线感应电机以及平面感应电机研究现状,讨论了实心转子感应电机未来的研究热点与发展趋势。