不同槽配比下绕线式无刷双馈电机性能对比研究

无刷双馈电机由于结构简单、可靠性高、变频器容量小等优点在恒频变速发电领域受到广泛关注,其定转子的槽数配比对电机性能与振动具有一定程度的影响。为探究这一问题,该文以绕线式无刷双馈电机定转子磁势分析为基础,推导不同槽配合的电磁力波对比以及槽配合对电机性能的影响,给出3种符合要求的槽配比方案,计算出各方案转子绕组谐波,并进行对比分析;利用有限元法对48/36槽、42/36槽与36/30槽3种方案在相同要求下的负载性能进行研究,导出定子齿部电磁力,对电机进行振动响应分析对比;最后,通过样机试验,验证有限元仿真的正确性,同时试验结果也证明所选槽配合下电机具有振动形变量小、转子电流小、系统输出电压和效率高、饱和程度低等优点。

利用实用转矩公式计算液体变阻器电阻值的方法

介绍了水泥厂大型磨机采用绕线式电动机驱动及液体变阻器启动时,利用电动机实用转矩公式计算液体变阻器阻值的思路及方法。以球磨机为例,对比分析了按照液体变阻器说明书参考公式计算液体变阻器电阻值与采用电动机实用转矩公式计算液体变阻器初始外接电阻值的精确度及电动机启动时间。采用电动机实用转矩公式计算的电阻值更为精确,电动机启动时间更短,能够有针对性地选择和确定启动转矩值,充分利用电动机的电磁转矩特性,减少启动冲击过程,使设备运行更加平稳;同时,可有效改善液体变阻器的发热情况,缩短调试时间。需注意的是,计算平方转矩负载的启动时间时,由于其转矩随速度的升高而变大,可以采用平均负载转矩的方法近似计算启动时间。

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。

大过载绕线异步电动机转子结构设计的改进

通过对大过载绕线异步电动机转子结构及工作原理的分析,提出了转子结构设计的改进方案,改进后的电动机不但完善了电磁方面的不足,并且实现了国内设计且首次运行的纪录。

一种新型感应电动机转子绕组——无感绕组的研究

本文提出了一种应用于绕线型感应电动机的新型转子绕组,这种绕组在设计构思中引入“无感”的概念,其自身折算电阻在电机起动时可呈纯阻性增大,不再需要另外串入电阻,并在运行时恢复正常,因而能使电机既有好的起动性能,又有高的运行效率,同时也简化了转子结构。

转子注入高频的同步电机无传感器控制

针对同步电机驱动系统中机械速度传感器可靠性差的问题,提出一种无传感器位置和速度观测方法,即转子侧注入高频信号的方法。在此基础上,给出两种方法实现了转子位置角和速度的观测。他们分别是:基于锁相环的跟踪技术;基于反正切函数的逻辑计算。仿真结果表明,两种方法可以很好地对位置角进行观测,动态特性好。但在速度观测方面,实际应用中还需提高其动态特性。同时,分析了注入高频信号的幅值和频率要求。通过改造电机模型进行仿真分析表明,考虑寄生电容后,定子侧高频信号的幅值降低了,但是并没有影响转子位置估计的精确度和准确性,最后通过样机实验验证了所提方法的正确性和准确性。

绕线机转子侧交—交变频调速的机械特性研究

为了深入研究绕线式异步电机在定子侧和转子侧进行变频调速的异同,采用理论分析、仿真研究和实验相结合的方式,分别在绕线机的定子侧和转子侧进行变频调速的带载研究,通过调节电机所带的负载,得到负载转矩与转速的数量关系,绘制出绕线电机转子侧和定子侧的机械特性曲线,结果与理论分析和仿真结论相吻合,得到在绕线电机的转子侧可以进行调速,电机能够平稳运行,相同频率下转子侧变频时的机械特性相对较软的结论。

高压绕线电机软启动与双馈调速一体化系统

提出了一种高压绕线电机软启动与双馈调速一体化系统,该系统由可变电抗变换器、功率变换器、控制器和两组交流接触器构成。详细阐述了电机软启动与双馈调速一体化系统结构,分析了软启动和双馈调速原理,并分别对软启动和双馈调速进行了系统建模和仿真,并进行了试验。通过仿真与试验,其结果一致表明该一体化系统不但可以很好地实现高压绕线电机的平滑软启动,而且可以实现高压绕线电机的转速在同步转速的10%范围内可调。

新型能量回馈式异步电机测试系统研究

提出了一种新型的能量回馈式异步电机性能测试系统结构,采用绕线式异步电动机作为陪测电机,与被测电机对拖的方式,对被测电机消耗的能量进行回馈利用,提高了测试系统的运行效率,达到很好的节能效果。介绍了系统的结构、原理和控制策略,并通过仿真对系统方案的可行性和节能效果进行了验证。

电机绕线转子铁心表面无纬带的绑扎

对功率较大、转速较高的电机,当采用在转子铁心表面绑扎无纬带的方式来取代槽楔固定线圈时,若无纬带箍没有足够的预紧力,会在线圈离心力作用下拉伸、膨胀,并可导致定、转子相擦的事故。分析了电机绕线转子铁心表面无纬带箍的受力情况,讨论了无纬带箍预紧力和抗拉强度的设计计算,认为电机最高转速时铁心部位线圈的离心力应小于等于无纬带箍紧贴转子铁心表面时的预紧力。采用了由多个模拟推力极组成的试验工装对无纬带箍的延伸性能进行了试验,对分析、计算的结果进行了验证。

面向汽车动力学性能测试的新型轮-地模拟负载模型与系统

针对车辆动力学控制中牵引力控制系统（TCS）/防抱死制动系统（ABS）系统评价实验的难题,提出改进的反映轮胎-地面关系的绕线异步电机模型,阐述了用异步电机机械特性模拟全工况不同路面特性的原理和方法。针对车辆牵引/制动两种工况,提出车辆滑移率与异步电机视在转差率关系,并考虑车速变化的实际情况,提出了变频但保证路面特性不变化的模拟方案,最终设计出车辆ABS/TCS测试的模拟轮胎-地面实验平台,该平台开发周期短、成本低,安全性高。系统仿真和实验结果表明该实验平台能够对牵引和制动两种工况下不同路面不同车速下的车辆ABS/TCS进行测试。

大中型高压绕线转子三相异步电动机转子处理

结合生产实践,系统阐述了大中型高压绕线转子三相异步电动机转子产生故障的原因,并提出了可行的处理方法。

绕线式异步电动机转子串电阻起动的计算

根据异步电动机 T型等效电路对应的电流、转矩方程式 ,用数值方法计算了绕线异步电动机转子串电阻起动的起动电阻 ,并与传统的近似方法进行了比较。通过实例计算 。

绕线式异步电动机转子串电阻分级起动过程的仿真

用计算机对绕线式异步电动机转子串电阻的分级起动过程进行仿真 ,使起动器的设计和选用更为快捷合理。该文用MATLAB软件中的电气系统模块库建立了绕线式异步电动机转子串电阻分级起动的瞬态仿真模型。其中 ,起动器的各级起动电阻的数值是根据异步电动机的T型等效电路对应的电流方程、转矩方程 ,用数值方法通过优化计算确定的 ;断路器的闭合时间是根据系统的运动方程用数值积分计算确定的。最后通过一个实例对电机的启动过程进行仿真并给出结果。

高压绕线电动机转子变频调速技术研究

针对目前高压绕线电动机采用定子侧高压变频器进行变频调速存在的技术难度较大、对电力电子器件耐压值要求高、成本较高等问题,提出了一种高压绕线电动机转子变频调速技术。该技术利用转子侧电压等级低的优点,将功率变换由定子侧转移到转子侧,通过通用变频器实现对高压绕线电动机的变频调速。推导了转子变频矢量控制系统数学模型,设计了自适应全阶状态定子磁链观测器,并根据定子磁链观测值实现了转速辨识。Matlab仿真及实验结果验证了转子变频调速技术的正确性及可行性。

交流电动机绕线型转子绕组连接方式分析

绕线型转子绕组的接线方式繁复多样,本文将其归纳为两种基本连接,即自然等位连接和强制等位连接,论述了这两种连接的基本特点和基本设计方法、扼要介绍了这两种连接在实际中的应用。

绕线式异步电动机起动过程仿真研究

比较研究了三相绕线式异步电动机的在线直接起动、转子串可变电阻器起动和定、转子绕组双馈供电起动三种起动方法的起动性能。变转子电阻法是在起动时可变的三相电阻器接入转子电路并假定在起动过程中外接三相电阻可以连续变化以获得最大转矩。定、转子绕组双馈供电起动法是通过在预定的一个短时间内把定、转子绕组同时并联在同一个电源上而实现的。为了得到起动特性 ,建立了三相异步电动机在 (d ,q)静止坐标系下的动态数学模型 ,编制了仿真程序。通过实例对三相绕线式异步电动机的起动过程进行仿真计算 ,并对仿真结果进行比较分析 。

绕线式异步电动机调压节能运行研究

根据异步电动机带周期性负载运行的特点,确定了绕线式异步电动机处于空载、轻载运行状态下的最优电压,且维持负载率不变时,其在最优电压下的功率因数大于其在额定电压下的。针对绕线式异步电动机的特性,研究了其转子侧串电阻启动及串电阻调速下调压节能的运行状态,得知当转子回路中串入2电阻时,可加速电机启动,且在最优电压一定时,串电阻前后的电磁转矩恒定。通过搭建绕线式异步电动机降压串电阻调速模型,得出了最优电压下绕线式异步电动机转子短接与转子串电阻时的能耗变化关系,即电机的负载率为0%~50%时,适当降低电源电压,有一定的节能空间。从而验证了最优电压下异步电动机转子串电阻调压轻载下的节能运行是可行的。

IGCT在矿井提升机斩波串调系统中的应用

采用转子回路串电阻调速的绕线式异步电机广泛应用于矿井提升机电控系统,提出了将斩波串级调速方案应用于改造该类矿井提升机电控系统。其与常规串级调速系统的不同之处在于转子直流回路中加入了直流斩波器。斩波串调不仅克服了有级调速的缺点,还可以采用闭环控制,使调速性能大大改善,同时与普通串调系统相比,逆变器的容量大为减小;更为重要的是能够大大改善电机拖动系统的功率因数。

双馈调速同步感应电动机的分析及控制

本文采用综合矢量法推导出双馈电动机的等效电路、定转子电流、电磁转矩及各转矩分量、定转子的有功功率和无功功率等，讨论了有功和无功功率的传递过程，分析了双馈调速同步感应电动机转子电压的控制方法。