新型双定子无刷双馈风力发电机直接功率控制

新型双定子无刷双馈发电机包括内外功率绕组和内外控制绕组,二者分别通过中间带隔磁环的背靠背笼障转子进行磁场耦合。针对该新型双定子无刷双馈风力发电机提出一种直接功率控制方法,内外功率绕组及内外控制绕组分别串联以保持各自同相绕组的电磁一致性,将功率绕组有功和无功功率滞环比较器输出值及控制绕组磁链扇区号综合,采用查找表得到控制绕组机侧变流器所需输出的电压空间矢量。通过定量对比研究12/8极50 kW样机控制系统阶跃信号作用下的特性仿真与实验结果,验证了所提双定子无刷双馈风力发电机直接功率控制在亚同步~超同步速度变化范围内变速恒频发电、最大功率跟踪、无功功率与单位功率因数控制等方面的正确性、可行性和有效性。

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。

双定子笼型感应电动机的数学模型及起动过程仿真

双定子笼型感应电动机具有笼型电动机结构特点和绕线转子电动机串电阻起动的优点，堵转转矩大，堵转电流小。本文从双定子电机电磁理论出发．推导该电机的数学模型，作为计算机数字仿真的依据，得出起动过程中转矩、电流、转速变化规律和起动特性。

鼠笼式异步电动机转子故障检测方法

基于定子电流的频谱分析方法是异步电动机状态监测与故障诊断的主要途径。总结了异步电动机转子断条和偏心故障时,定子电流中可能出现的故障特征频率成分,通过对同时存在断条和偏心故障的异步电动机的实验结果分析,发现基波周围的断条和偏心特征频率成分尽管容易出现频率重叠,但因其幅值较大,对其进行监测仍是故障诊断最有效的途径;避免误诊的方法是对断条和偏心特征频率成分各自的分布规律进行监测分析,如果同时结合槽谐波及其周围的偏心特征频率成分的监测,将会使结果更准确。

无刷双馈调速电机的绕组结构

本文研究了无刷双馈调速电机的定、转子绕组结构，并结合样机的研制（Ｐｐ＝３，Ｐｃ＝１）讨论了单定子绕组的组成、磁势与转子绕组的构成。虽然文中提出的绕组数据对电机的特性不是完美的，但提出的定、转子绕组的型式及定子绕组的出线对设计无刷双馈调速电机的单定子绕组及转子绕组是有指导意义的。

双绕组高速异步发电机控制绕组电流和定子频率的确定

通过电磁场有限元分析方法,计算了实心鼠笼转子双绕组异步发电机不同负载下恒压运行时控制绕组电流和定子频率。根据异步发电机十二相功率绕组和三相控制绕组各自电势、电流相位关系以及两绕组间的空间相对位置,确定了各相量的相位角和除控制绕组电流外其它相量的有效值。由ANSYS中的二维谐波场求出了功率绕组每相感应电势,相电势计算值与给定值一致作为优化目标函数,控制绕组电流有效值与转差频率作为变量,通过直接搜索方法迭代得到变量最终值。控制绕组电流和发电机运行转差率的计算结果与实验结果较为一致,证明了分析方法的正确性。

异步电动机定子串不对称电阻起动过程仿真研究

该文对三相笼型异步电动机定子串不对称电阻的起动过程进行仿真分析。为了得到起动特性,根据三相异步电动机在相坐标系下的瞬态数学模型,编写计算机仿真程序,通过实例对三相笼型异步电动机的定子电路一相串联电阻以及两相串联电阻时的起动过程进行仿真计算,对仿真结果进行比较分析;用对称分量法分析定子电路一相串联电阻以及两相串联电阻时的不对称系统,初步计算起动电阻的数值,然后通过计算机仿真的调整来较准确地加以确定。仿真结果表明,三相异步电动机定子一相或两相串联电阻起动,可以有效地限制起动电流和起动转矩,延长起动时间,适合于某些生产机械对起动的要求。

异步电动机定子串不对称电抗起动的瞬态分析

对三相笼型异步电动机定子串不对称电抗的起动过程进行瞬态分析。为了得到起动特性,根据三相异步电动机在相坐标系下的瞬态数学模型,编写计算机仿真程序,通过实例对三相笼型异步电动机的定子电路一相串联电抗时的起动过程进行仿真计算;用对称分量法分析定子电路一相串联电抗时的不对称系统,确定起动电抗的数值。对仿真结果进行比较分析。

新型双定子无刷双馈风力发电机温度场计算与分析

针对现有风力发电机功率密度较小,运输成本高,容错性较差等问题,本文提出一种新型笼障转子耦合双定子无刷双馈风力发电机。该种电机内部谐波磁场丰富,损耗较大,导致其在运行时温升较高。然而温升对电机性能具有较大的影响,因此对其准确计算至关重要。本文介绍了该种电机的总体结构,建立传热三维物理模型和数学模型,给定相关基本假设和边界条件,采用有限元方法对温度场进行了仿真计算,得到了各部件温升的分布规律,并对比分析了不同的机壳材料、冷却介质以及流速等条件下双定子无刷双馈发电机温度分布情况。本文为后续该种发电机冷却系统的设计优化提供了依据。

双定子笼障转子无刷双馈发电机冷却空气流变特性数值分析

双定子笼障转子无刷双馈发电机(DSCBR-BDFG)采用了背靠背笼障转子以及双定子结构,因此其具有磁场耦合能力强、功率密度高、容错性能好等优势。针对该发电机结构复杂、散热困难、额定运行时局部温升较高的问题,研究通风结构内部冷却空气的流变特性对发电机冷却系统优化设计具有重要意义。以一台50kWDSCBR-BDFG样机为研究对象,阐述了该发电机的机械结构、绕组联结方式以及励磁控制系统,分别建立内外流体区域的三维物理模型和数学模型,给出边界条件和基本假设,根据流体力学理论,采用有限体积法对其湍流控制方程进行数值求解,得到了发电机内部空间不同位置的空气流速、流量以及迹线等空间分布特点,并对其进行详细分析。通过研究揭示了DSCBR-BDFG内部冷却介质流变特性的分布规律,为后续对该发电机通风冷却结构的优化设计提供依据。

鼠笼型屏蔽电动机定子绕组温度的估算方法

介绍一种鼠笼型屏蔽电动机定子绕组温度的估算方法,运用此种估算方法估算出鼠笼型屏蔽电动机的定子绕组温度,进而为鼠笼型屏蔽电动机运行时设置温度保护参数提供帮助。

功率频谱分析在电机故障诊断中的应用

把定子绕组本身当作探测线圈来检测转子的故障,在采样定子电流的同时提取线电压,从而得到电机的功率信号,并进行频谱分析。通过对功率信号进行频谱分析,在线诊断异步电机转子故障。推导笼型电机出现转子断条时,故障特征在功率频谱中的表现形式。该方法只需采样单相电流电压,与同时提取三相电流的扩展PARK矢量方法相比,能降低硬件费用,突出断条故障特征。实验结果验证该方法有效。

定子鼠笼式智能多相电机绕组交流损耗研究

针对定子鼠笼式智能多相电机定子绕组受到高频电流引起涡流效应、趋肤效应和邻近效应的问题,重点分析了不同因素对交流损耗的影响。采用有限元软件,建立定子鼠笼式电机模型,分析了绕组上的趋肤效应与邻近效应,探究定子槽型尺寸、导条槽内位置以及导条截面积对于绕组交流损耗的影响规律,对比研究不同极对数、不同材料下的交流损耗情况。研究结果表明:改变定子槽型尺寸、导条截面积以及绕组材料等可以明显降低定子绕组的交流损耗。

一种变频供电笼型异步电机转子断条故障诊断的时频分析法

基于定子电流的频谱分析方法是异步电机状态监测和故障诊断的主要途径。针对故障电机定子电流表现为多分量调幅-调频特征的状况,将广义解调时频分析方法应用于电机定子电流的信号处理,得到故障电机定子电流的时频分布,正常和故障状态下定子电流的时频分布区别明显。通过分析试验结果,广义解调时频分析方法可有效应用于电机转子断条的故障诊断,而且效果优于其他时频分析方法。

三相笼型异步电动机的起动

三相笼型异步电动机具有结构简单 ,制造方便、运行可靠、价格低廉等优点 ,在各行各业应用极为广泛 ,而这种电动机能否安全起动是使用中可靠运行的关键 。

永磁/笼障混合转子双定子风力发电机电磁设计与性能分析

针对主流永磁同步发电机存在成本高和有刷双馈感应发电机存在可靠性低的问题,结合风电发展的要求,提出一种具有功率密度高和可靠性高的新型永磁/笼障混合转子双定子风力发电机应用于海上风力发电。功率密度与电机的功率分配、极槽配合和转子耦合能力有关。基于该发电机的工作原理和设计要求,设计一台300 kW永磁/笼障混合转子双定子风力发电机,并考虑功率分配、主要尺寸确定方法、极槽配合和转子耦合能力。在此基础上,采用数值法分析不同运行状态下该发电机性能,并与实验测试结果作比较;同时将所提出的发电机与常规电机在转矩密度和成本方面作比较,验证该发电机设计和分析方法的合理性和有效性及转矩密度高的特点。

鼠笼式三相异步电动机温升解析

主要讲述了三相异步电动机定子绕组温升的影响因素和轴承温升的测量方法,对电机各部分温升及电机温升过高造成绕组烧坏的情况进行了分析,并对H315及以上机座号电机轴承温升过高的情况提出修理措施。

无刷双馈发电机不依赖参数的矢量控制策略

通过对无刷双馈发电机的功率绕组电压定向的统一矢量模型进行研究,提出了一种不依赖电机参数的矢量控制策略。该控制方法通过控制控制绕组的d轴和q轴电压分量来分别控制无刷双馈发电机的有功功率和无功功率,同时针对两定子d轴和q轴变量之间的交叉耦合问题加入了补偿模块。相比其他补偿策略,该补偿模块更加容易计算和实现。该控制策略不需要使用电机参数,避免了电机运行过程中因参数变化带来的控制精度下降问题。为了验证所提出的控制策略的性能,搭建了变频调速试验平台。试验结果证明了该控制方法具有良好的控制性能和解耦性能。

笼型异步电动机多故障特征的仿真研究

对电机单一故障以及复合故障下的特征进行了数值模拟分析,通过仿真得到了定子电流特征频率,不仅证明了所建模型的可靠性,而且说明当发生转子断条与静态偏心的复合故障时在电流的频谱图中主要包含两种特征频率,分别为单一故障的特征频率以及复合故障的附加特征频率。

高压异步电动机故障原因分析及对策

分析了贵溪发电厂高压异步电动机频发性且对后果较严重的故障情况,从电机定子、转子两个方面分别进行分析。同时针对电机的操作、工艺、结构、材料等方面提出相应的解决方案。