异步电动机的转子断条问题研究

讨论了异步电动机转子断条故障的特征机理,介绍了通过定子电流监测进行故障诊断的方法。概述了鼠笼式异步电动机转子断条故障可能由机械应力、过载电流和设计缺陷等因素引起,并强调了这种故障对电机性能的负面影响,包括转速异常、噪声增大和潜在的安全风险。提出了通过监测气隙磁场变化和定子电流频谱分析来诊断故障的方法。在正常情况下,电机磁动势平衡对称,而转子断条破坏了这种对称性,导致转矩波动和平均转矩下降。通过对定子电流进行频谱分析,检测到特定的谐波分量。提出结论,尽管传统理论侧重于基波的影响,实际上其他定子电流成分也参与了谐波的生成,并且可以通过监测特定频率的谐波分量来判断转子是否存在断条故障。

高性能低谐波绕组感应电动机电磁性能的数值分析

针对普通感应电动机采用低谐波绕组后电磁场分析难度将会提高的问题,利用数值计算的方法,给出了适合低谐波绕组电机电磁性能的数值求解方法。以一台普通感应电动机为例,利用低谐波绕组理论,对定子绕组的线规和形式进行调整,设计具有高起动转矩的低谐波电机。通过对低谐波电机电磁性能的数值计算结果与实验结果的比较,验证了所推导的方法的准确性,提高了所设计的低谐波电机的起动性能。将低谐波电机与普通同型式的感应电动机的气隙磁场和转子齿部磁场进行比较,分析两种电机中磁密谐波成分的含量,结果表明低谐波绕组电机的各次谐波磁密大大降低。

异步电动机起动过程中同步附加转矩的简化分析与计算方法

本文对异步电动机起动过程中出现的附加同步转矩作了简化分析，提出了一种简化实用的计算方法，根据此方法只需依据电机的似稳态起动特性的电流和相应的等效电路的参数.即可对起动过程中可能出现的同步附加转拒作出定量分析，为设计电机的起动性能提供了一种有效的计算方法，并通过试验对一台电动机起动的计算实例进行了实验验证，验证结果表明此简化计算方法具有足够的精确度，完全可以满足工程实用设计，从而非常简便地解决了起动过程中同步附加特拒的计算这一难题。

磁体阵列式永磁同步电动机磁场与起动性能

为了提高传统表面式永磁同步电动机气隙磁场的正弦程度,降低永磁同步电动机的谐波影响并且使得表面式永磁同步电动机也能具有一定的自起动能力,提出一种分布磁体阵列调制式永磁同步电动机.转子铁芯表面磁极是由若干小磁块阵列构成的,阵列中小磁块的宽度、高度及磁块之间的间隔符合一种调制关系,合理设置转子与磁极的结构和位置,使产生的气隙磁场波形更加接近正弦波.利用调制后磁体阵列间剩余的空间设置起动绕组,产生异步感应电磁转矩,使表面式永磁同步电动机增添自起动功能.ANSOFT仿真分析和样机实验结果具有很好的一致性,说明所提出的改善表面式永磁同步电动机气隙磁场波形正弦化的方法是可行的,证明了自起动新方法和新结构的正确性和有效性.

基于多物理场耦合的感应电机噪声分析

感应电机的设计中,经常要对振动和噪声进行分析和评价。本文提出一种基于多物理场耦合的感应电机噪声分析和研究方法。将感应电机的电磁力通过谐响应分析与振动和噪声耦合起来,实现了对感应电机的振动和噪声的求解和计算。分析的结果与实测噪声验证吻合得非常好,证明了这种分析方法的准确性。

基于谐波分析法的高速变频电机稳态仿真研究

与一般工频异步电机相比 ,高速变频电机存在着工作频率高、电源谐波大等特殊问题。本文在分析PWM逆变器输出谐波电压的基础上 ,采用谐波分析法建立了高速变频电机的谐波等效电路模型 ,该模型能够准确考虑电源谐波、集肤效应以及硅钢片材料的频率特性对电机性能的影响 。

煤矿传送用外转子感应电机的设计

外转子感应电机设计时,受额定输出转矩的约束,需给定初始转子内径值,进行相关电磁设计计算。再通过不断循环迭代,来确定转子内径,得到电动机各部分尺寸的设计方案。本文采用有限元法对所给外转子感应电机设计方案进行二维瞬态磁场计算,对比了电机的磁场分布和性能特性,分析了电机气隙谐波含量,验证了基于转子内径循环迭代法进行电机设计的准确性。本方法与传统感应电机设计方法相比,可减少循环迭代数,降低对经验公式的依赖,计算简单,易于程序化。

磁通反向永磁电机低谐波设计及其电磁性能分析

磁通反向永磁电机永磁体和绕组均位于电机定子,具有转子结构简单、机械强度高和便于冷却等优势。它通常采用分数槽非重叠集中绕组,电枢反应磁场中往往含有大量谐波,进而导致电枢电流利用率低、铁心损耗高及振动与噪声等问题。提出一种低谐波磁通反向永磁电机,基于磁场调制原理对电机气隙磁密谐波进行分析,提出合理的绕组配置方案,实现电枢磁场无效谐波的抵消。基于有限元分析,对电机低谐波设计前后的电磁性能进行了对比分析。结果表明,该低谐波设计方案可以明显降低电机齿槽转矩、铁心损耗和永磁体涡流损耗,有效改善了电机性能。

双转子环形绕组感应电动机设计

针对环形绕组感应电动机绕组材料利用率低导致电动机的效率和功率因数偏低的问题,提出了一种双转子环形绕组感应电动机(DRRWIM)的设计.首先分析了DRRWIM的结构、磁路和电路特点,根据分析结果提出一种电动机设计方法.通过该设计方法确定了电动机的基本尺寸,再利用三维有限元仿真分析方法对电动机的电磁性能进行仿真计算.最后根据得到的性能数据与同功率同极数的Y型传统感应电动机进行对比.结果表明,仿真计算验证了DRRWIM设计方法的准确性,电动机的对比证明DRRWIM更加高效节能.

复合转子异步电机中谐波电磁场的三维分析（一）

对复合转子异步电视中定子高次谐波磁势在有限长转子中所产生的涡流磁场进行了三维分析。得到的结论是，谐波磁场的三维特性比基波磁场明显减弱：谐波磁场的次数越高，磁场越趋于二维分布；在各次谐波磁场中，齿谐波磁场较强，有时甚至强于任何其它高次谐波，因此设法削弱齿谐波磁场是降低谐波转矩和附加损耗的有效方法。

一种新型矿用电机—复合转子异步电机谐波电磁场的三维分析

对一种新型矿用电机一复合转子异步电机中定子高次谐波磁势在有限长转子中所产生的涡流磁场进行三维分析.结论是,谐波磁场的三维特性比基波磁场明显减弱,谐波磁场的次数越高,磁场越趋于二维分布,在各次谐波磁场中,齿谐波磁场较强,有时甚至强于任何其它高次谐波,因此设法削弱齿谐波磁场是降低谐波转矩和附加损耗、提高电机效率的有效方法.

自轴承式双定子实心转子盘式异步飞轮电机设计

自轴承式双定子实心转子盘式异步飞轮电机(DSSRAFIM)具备双定子盘式电机与实心转子异步电机的结构特点,基于其结构特点,研究了该电机的设计方法。为将DSSRAFIM内三维分布的电磁场等效为二维分布,采用了改进的分环法,将其等效为一系列宽度相等、长度递增的双初级钢次级直线电机。通过建立双初级钢次级直线电机模型,分析实心转子厚度、气隙长度等关键尺寸参数对DSSRAFIM运行性能的影响。且分析得到了轴向磁拉力、电磁转矩与定子电流的关系,研究表明该电机除提供稳定转矩外,还能同时提供稳定可控的悬浮力,实现自轴承运行。