混合励磁永磁同步发电机的分析与设计研究

混合励磁永磁同步发电机是在永磁同步发电机的基础上,在电机的定子或转子上加入电励磁绕组以调节电机主磁通的新型发电机.首先对现有的混合励磁永磁同步发电机结构进行了改进,并详细分析了其改进后的工作原理和设计特点.结合混合励磁永磁同步发电机的工作原理,给出了相应的发电机电励磁控制系统.

基于3D-FEM的新型横向磁通永磁电机的研究

横向磁通电机越来越受到世界各国研究者的注意,尤其在风力发电、军舰等要求低速大转矩的应用场合。相比常规电机,横向磁通永磁同步电动机可以提供更大的转矩密度,却存在功率因数低的问题。本文提出了一种新颖横向磁通永磁电机(TFPM)结构,即采用单边结构、卷绕式定子铁心、内置式聚磁转子结构。该电机结构工艺简化,同时具有高转矩密度和高功率因数的性能特点。文章首先讲述了新型电机的结构特点,接着利用3D-FEM工具对电机漏磁系数进行计算,并讨论电机结构尺寸变化对电机漏磁系数的影响。最后给出最新样机的部分参数。

感应励磁同步发电机试验研究

感应励磁同步发电机因无刷无励磁而特别适于边远地区的小型风力电站及恶劣环境下的 可移动电源中，通过与直接励磁同步发电机的对比试验、分析研究看出，无论从工作特性、波形、 振动噪声等方面，两者差别都不大．

永磁拖拉机起动机电机设计试验研究

从拖拉机起动机的负载特性出发，分析了拖拉机起动机电机由电励磁改为永磁的必要性，并以永磁拖拉机起动机电机样机与原电励磁起动机电机对比试验分析为重点，讨论了这一改变的可行性，最后辅有电磁场分析，得出永磁拖拉机起动机电机设计计算的要点。

开关磁阻电机极型选择及其改进研究

详细研究了开关磁阻电机的定、转子模型对其性能的影响，提出了开关磁阻电机的一种新型定子结构，即定子带极靴的结构，并用有限元法对该电机与传统极型的开关磁阻电机做了验证。该电机具有转矩脉动小、自启动能力强、输出转矩高的特点。

汽轮发电机定子端部绕组电动力研究

本文从便于工程实用的角度出发,把汽轮发电机定子端部的三维磁场简化为三个平面静磁场问题分别求解,详细计算、分析了稳态时定子端部绕组所受电动力的大小和分布规律。研究了某些短路情况下定子端部绕组所受电动力,提出了直接根据稳态解来计算三相突然短路时定子端部绕组所受最大电动力的工程方法。最后针对一台12MW汽轮发电机进行了计算和实测,结果基本吻合。

电力变压器漏磁场与杂散损耗计算的研究

针对电力变压器漏磁场和杂散损耗计算以及局部过热的问题,笔者采用三维非线性涡流场有限元方法对一台电力变压器进行了漏磁场及杂散损耗的计算与分析。应用MagNet有限元分析软件计算得到变压器油箱及夹件的杂散损耗及损耗密度分布,为了克服杂散损耗以及损耗密度过大引起的局部过热问题,对变压器采取屏蔽措施,并分析屏蔽对变压器杂散损耗、损耗密度以及漏磁场的影响。分析结果表明,通过实际变压器与TEAM Problem 21基准族模型验证了本文所采用损耗计算方法的计算值与测量值的误差在2%以内,从而验证了计算分析的正确性;采取屏蔽措施后变压器油箱和夹件的杂散损耗分别降低了38%和48.9%。

基于Halbach阵列盘式无铁心永磁同步电机优化设计——楔形气隙结构电机

从优化结构角度出发,提出基于Halbach阵列楔形气隙盘式无铁心永磁同步电机,该类电机具有效率高、重量轻、噪声低、结构简单等优点,通过改变气隙结构以进一步提高盘式无铁心永磁同步电机的气隙磁密,达到提高电机性能的目的。利用FEM方法对16极盘式永磁同步电机进行建模,选取不同的空气罩尺寸来分析比较,确定适合的求解域,进而对均匀气隙与楔形气隙两种结构进行了静态气隙磁场分析比较。实验结果表明,样机出力由均匀气隙结构200W提高至楔形气隙结构的250W,效率由91.8%升高到92.4%,功率因数由0.985提高到0.993,优化设计达到了目的。

轴向双分裂发电机变压器漏磁场及穿越短路阻抗计算与分析

由于轴向双分裂发电机变压器绕组结构复杂,其短路阻抗较难准确地计算。为此,以1台轴向双分裂发电机变压器为例,建立了漏磁场和等效电路模型,对其进行了3维和2维漏磁场分析。并采用漏磁链法和场路耦合方法进一步计算了不同工况下的穿越短路阻抗以及分裂支路电流分配问题,将计算结果与实验值进行对比分析。结果表明:对于短路阻抗的计算,采用场路耦合的3维有限元法比2维有限元法及漏磁链法更接近实验值,3维有限元法计算误差<2%,而漏磁链法最大误差达到了7.2%;与漏磁链法相比,3维有限元法能够更精确地计算变压器的漏磁场以及分裂支路电流分配问题。对分裂变压器短路阻抗的计算研究为分裂变压器的合理设计提供了参考依据。

混合励磁永磁同步发电机原理及参数计算

永磁同步发电机结构简单、运行可靠，但输出电压不可调是其不足之处．在电机设计上，提出了混合励磁结构在保证发电机无刷化的前提下实现气隙磁场的调节。

烧结钕铁硼材料的热稳定性对电机设计的影响及合理选择

稀土永磁尤其是烧结钕铁硼永磁材料的出现,对永磁电机的发展起到积极的推动作用,但是钕铁硼永磁电机在运行时产生的不可逆退磁问题一直困扰着这种电机的推广应用.为了解决该问题,着重分析了烧结钕铁硼永磁材料的热稳定性对电机设计、永磁体用量的影响.在大量烧结钕铁硼材料测试分析的基础上,提出了准确、实用的烧结钕铁硼永磁材料的选择标准,即由常温下的磁性能推算永磁体高温热稳定性.实践表明,该方法可以保证永磁电机设计的合理性和运行的可靠性.

基于定子齿削角的近极槽永磁同步电机振动噪声削弱方法

对于近极槽永磁同步电机而言,其振动噪声特性具有许多的特殊性。本文首先分析了分数槽永磁同步电机在定子齿削角时永磁体产生的气隙磁通密度分布表达式,然后利用所推导的解析表达式计算了在不同齿削角度情况下的各次谐波幅值,最后分别应用有限元法与解析公式计算分析了齿削角方法对电机振动噪声所带来的影响。结果表明,对定子应用齿削角的方法可有效降低近极槽表贴式永磁同步电机的振动噪声。

感应电机磁链和转矩的非奇异终端滑模控制

针对直接转矩控制技术以容差形式的Bang-Bang控制模式给系统的稳态运行带来的转矩脉动大、电流谐波成分重、定子磁链轨迹畸变等问题,将非奇异终端滑模控制应用到了转矩和磁链控制中。为了提高传统滑模控制的收敛性,分别独立设计了转矩控制器和磁链控制器的非奇异终端滑模平面。转矩控制器和磁链控制器由等效控制项和非线性切换项组成,非线性切换项中的符号函数sgn(S)通过积分作用削弱了控制量的抖振。仿真结果表明,非奇异终端滑模变结构直接转矩控制具有动态响应快、转矩波动和转速波动小、鲁棒性强、低"抖振"的特点。

内置式永磁同步电动机弱磁控制实验研究

以内置式永磁同步电动机为研究对象,提出一种具有快速动态响应的前馈弱磁控制策略。根据电机运行时的转矩和定子磁链给定值,通过实时查表得出电机的交、直轴电流参考值;同时为了解决电动机高速运行时参数漂移问题,在前馈控制基础上叠加了基于输出电压的闭环控制策略,有效地提高了系统的鲁棒性。实验结果证明电动机在全速范围弱磁控制策略的有效性。

横向磁通永磁电机的三维电磁场分析

横向磁通永磁电机转矩密度远高于普通结构电机,但结构较复杂,内部磁场呈三维分布.为弄清横向磁通电机内部磁场的分布及优化设计规律,需采用三维有限元的分析方法.通过采用ANSYS软件进行分析,并用ANSYS的APDL语言进行二次开发编程,对一种三相分布在同一个圆周上的永磁体内置式横向磁通永磁电机进行了三维电磁场分析,对该电机不符合周期条件的三维电磁场求解区域在工程设计允许范围内进行了简化处理,在电磁场分析计算的基础上,给出了电机参数计算方法,并给出了在此基础上的数学模型,对横向磁通永磁电机的空载及负载电磁场进行了计算,给出了空载反电动势和电抗的计算方法,最后,通过与样机测试结果的对照研究,验证和完善分析方法.

肉羊不同杂交组合效果试验研究

本试验主要对甘肃省近年引进的不同品种肉羊杂交后代的生长发育及适应性进行了观察研究,本试验主要以南非美利奴羊（萨门）、陶赛特羊、特克赛尔羊及杜泊肉羊作为父本,以小尾寒羊母羊,进行杂交,对杂交后代的生长发育及生产性能进行了观察研究,本试验根据各场存栏杂种肉羊的品种及数量,设立6个试验组和一个对照组。按期对试验羊只初生、3月龄、6月龄体重、体尺进行测定,并对成年母羊的配种产羔情况进行统计分析。试验得出：（1）以萨门、陶赛特、特克赛尔及杜泊肉羊作为父本,对我省各地绵羊杂交,后代杂种优势明显,适应性强,耐粗饲,在外貌、生长、产肉、繁殖性能及羊肉品质等方面均有提高。（2）杂种肉羊繁殖性能也较纯种肉羊有所提高。（3）试验证实杂交后代实现肉羊杂交育种、优质羊肉生产和实现肉羊产业的有效途径。

混合励磁同步电机的结构、原理及参数计算

给出了一种无电刷无滑环的混合励磁同步电机 ,它兼有电励磁同步电机与永磁同步电机的优点 ,并克服其缺点。对这种电机的结构、工作原理。

大型变压器螺旋绕组扭转电磁力的研究

大型电力变压器螺旋线圈的扭转变形主要是由于轴向电流分量和辐向漏磁场共同作用所产生的.针对DEP-240000 kVA/500 kV型大型电力变压器低压螺旋绕组在轴向电流分量作用下产生的扭转电磁力问题进行了研究,对变压器结构及材料特性等对轴向电流引起的扭转电磁力的影响进行了分析计算,给出了变压器低压螺旋绕组单位长度扭转电磁力沿绕组高度的分布规律及相应抑制大型变压器螺旋绕组扭转变形的措施,为大型变压器的优化设计提供了参考依据.

采用大位移几何非线性理论的变压器低压绕组辐向稳定性研究

采用大位移几何非线性理论,研究了变压器低压绕组的辐向稳定性。计算并分析了绕组稳定临界载荷的变化规律。

两种内置式转子结构电抗参数的研究

永磁同步电动机电抗参数是电机性能分析和优化设计的重要依据,需对不同转子结构的电抗参数进行分析.在三维电磁场数值计算的基础上,利用Ansoft软件对两种内置式永磁同步电动机的交、直轴电枢反应电抗参数进行计算,在此基础上总结出两种转子结构永磁同步电动机电抗参数随气隙长度和永磁体磁化方向长度的变化规律.试验测试结果与计算结果相吻合.结论表明:该方法能指导转子结构的选择.根据所得的规律,确定转子结构的设计策略.