磁动势
- 水轮发电机励磁绕组匝间短路时的磁场谐波特征研究
发生时会使励磁磁动势发生畸变,磁动势局部损失[1-2],励磁电流增大,输出无功功率减小,严重时造成机组振动超标,转子绕组烧损等问题[3],甚至威胁电网的安全稳定运行。励磁绕组匝间短路在前期发生时对机组影响较小,难以检测。因此,励磁绕组匝间短路故障时的磁场谐波研究对故障早期预警及诊断具有重大意义。近年来,国内外学者对励磁绕组匝间短路故障进行了大量的研究,并取得了丰富的成果。文献[4]提出在电机停机和启动瞬态下的凸机电机励磁故障监测方法。文献[5]根据同步发电
吉林化工学院学报 2023年3期2023-11-07
- 高磁路饱和永磁同步电机永磁体负载磁链动态估算
性，分析了气隙磁动势和铁心磁动势之间的比例关系，提出了基于磁链系数的永磁体磁链模型。接着根据测量的相电压以及定子铁心材料的磁导率曲线，提出了一种考虑磁路饱和的永磁体负载磁链动态估算方法。最后搭建了300kW内置式永磁同步电机实验平台，通过有限元仿真和实验验证了该文所提出的估算方法的有效性和准确性。永磁同步电机 磁路饱和 永磁体磁链 磁链系数0 引言近几十年来，永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）因
电工技术学报 2022年22期2022-12-03
- 温度对电磁阀驱动影响的计算分析
温度对电磁线圈磁动势、电磁阀的电磁力和开阀能力的影响，意在得出温度和电磁阀关键特性的直接关联公式，为后续电磁阀在不同温度环境条件下的应用提供参考。1 电磁阀结构及运行原理电磁阀由电磁线圈和阀总成部件配合形成驱动通断功能，如图1所示。电磁线圈一般由线圈骨架、漆包线绕组、绝缘包封层等部分组成[2]，绝缘漆包线绕制于线圈骨架上。阀部件包括动铁芯、静铁芯和复位弹簧。动、静铁芯均为软磁材料，当线圈不通电无磁场时，动、静铁芯不带磁性或磁性很弱；当线圈通电形成磁场时，软
机电信息 2022年20期2022-11-07
- 六相双Y永磁同步电机绕组重构与分析
声的优势。绕组磁动势的分析是设计与研究多相电机的一个重要方法，文献[1]采用非传统开槽和规划绕组布局的方式，在保持较高的基波绕组系数的同时，磁动势分布谐波含量比常规布局更少；文献[2]对分数槽集中绕组单元电机的单个线圈、线圈组、相绕组和绕组合成磁动势进行推导，分析了对电机不良影响较大的谐波磁动势；文献[3]以磁动势法比较了正弦波、梯形波和方波绕组结构的五相永磁电机的电枢磁场和转矩性能；文献[4-5]提出一种多层绕组结构以降低绕组空间谐波与传统绕组设计相比具
微电机 2022年8期2022-10-12
- 分数槽集中绕组定子磁动势的分解
思路。本文分解磁动势的方法分为两种:交流电的绕组理论和函数的傅里叶级数展开。1 单元电机简介当定子槽数Q与极对数p的最大公约数t不为1时，可以把整个绕组分成t个完全相同的单元，每一单元有p/t对极和Q/t个槽。由于各个单元的相应槽号在磁场中所处的位置完全相同，所以只需研究一个单元内的定子磁动势即可。如研究27槽24极的电机，可简化为研究9槽8极。而在低速大转矩场合广泛应用的48槽40极、72槽60极、96槽80极等电机，定、转子的磁场分布与12槽10极的电
电机与控制应用 2022年1期2022-09-01
- 考虑谐波磁动势的双边直线感应电机推力特性计算
，由绕组产生的磁动势是影响电磁推力的重要因素.磁动势分布随绕组结构的变化而变化，目前常见的绕组形式有分布式绕组、集中绕组、环形绕组［7］，绕组外部连接方式主要有三角形连接、星形连接和开放式连接等［8］.文献［9］提出了一种不同于传统双层绕组的新型双层无槽集中绕组，提高了绕组系数和推力密度.文献［10-11］依据绕组结构，对比分析了间隔绕组、全齿绕组，集中绕组、分布绕组对直线电机推力的影响.电机实际运行时，初级绕组中通入三相对称电流，会产生周期性阶梯形磁动势
北京交通大学学报 2022年2期2022-06-24
- 不同定子绕组结构五相感应电机开路故障时性能对比分析
首先，建立绕组磁动势模型与电压不平衡系数（VUF）计算模型，利用有限元方法计算电机绕组磁动势（MMF）谐波含量、电压不平衡系数。其次，制作15kW五相感应电机，并以此为样机对不同绕组结构五相感应电机开路故障下的稳态性能进行分析。仿真及实验结果表明，对于单绕组结构，开路状态下五边形绕组最有利于电机运行；而对于组合式绕组，该文提出的五边形-星形绕组相比于现行的星形-五边形绕组，既有磁动势谐波含量低的优点，又可以进一步减小电压不平衡系数，提高可带负载转矩，更有利
电工技术学报 2022年7期2022-04-09
- 表贴式多相分数槽绕组电机的电感分析∗
定律，磁通可由磁动势（MMF）与磁路磁导的乘积求得因此电感计算的关键在于求得该电流在磁路上所产生的磁动势F与磁路处的磁导λ。对于电机绕组的电感计算，由于假设中忽略了铁芯材料的磁压降，因此主要问题在于计算沿气隙圆周的磁动势及气隙处磁导。气隙磁动势的计算可借鉴绕组函数的思想，不用考虑整数槽绕组与分数槽绕组的区别，由安培环路定理得到其分布函数，从而得到通用的电感计算公式。3 电枢反应自感的计算首先计算一相绕组通入电流im后在气隙产生的磁动势。分数槽结构的相绕组由
舰船电子工程 2021年9期2021-10-11
- 双定子高温超导电机阻尼绕组对超导励磁磁场及电枢反应磁场作用机理分析*
子类电机的励磁磁动势、电枢磁动势、调磁环转子磁导、外定子磁导及内定子磁导分布，同时借助傅里叶分解，可以分别得到励磁磁场和电枢反应磁场经调制后产生的内气隙磁通密度分布[11]。图3所示为调磁环转子磁导波形。图3 调磁环转子磁导波形可得调磁环转子磁导λr(θ,t)(不计非调磁块通过的少量磁通)如下：(3)图4 外定子磁导波形磁导λout(θ)表达式为(4)图5所示为DS-HTSM电机内定子磁导λin(θ)的分布波形。图5 内定子磁导波形λin(θ)表达式为(5
电机与控制应用 2021年7期2021-08-10
- 传统电机结构原理分析与教学策略
；比较单相绕组磁动势与三相绕组磁动势，旨在寻找绕组磁动势计算式的来源；比较旋转电机切割电动势与变压器感应电动势，旨在寻找感应电动势计算式的来源……目的皆在于启发和引导学生重构电机学理论基础知识，不断培养理论逻辑思维。（3）构建电机学基本内容教学策略。继承电机分析的常规性分析步骤：物理结构→数学公式→几何图形→运行特性→工程应用［9］。在此基础上，不只是将等效电路与基本方程相提并论，而是突出以等效电路为中心点的重要作用，电机教学策略框图如图1所示。关于电机结
长沙大学学报 2021年2期2021-04-16
- 双边错位高速永磁直线同步电机的设计与分析
偶数次电枢谐波磁动势，进而能大幅度降低次级永磁体涡流损耗。利用有限元分析（FEA）软件对比分析对称结构和错位结构的定位力、电磁推力和次级涡流损耗，验证错位方法的正确性，并进行结构优化设计。最后，研制一台样机并搭建实验平台，测得样机的空载反电动势、定位力以及静推力。双边错位 永磁直线同步电机 分数槽集中绕组 永磁体涡流损耗0 引言20世纪90年代以来，电力电子技术的发展日趋成熟，用于电磁推进系统的直线电机逐渐成为研究的热点[1-3]。双边长初级永磁直线同步电
电工技术学报 2021年6期2021-03-24
- 三相交流电动机不对称供电工况下磁动势的变化规律
机机理的理解。磁动势是磁场中很重要的一个概念，电机的电磁转矩是定子、转子磁动势相互作用的结果，磁动势是产生转矩的直接原因[1]。交流电机电枢绕组的磁动势既与时间有关[2]，又与空间有关。在文献[3-5]中描述m相对称绕组流入m相对称电流，会在空间产生一个幅值为常数、转速恒定的圆形旋转磁动势。如果绕组不对称或电流不对称，会在空间产生一个幅值变化、转速不定的椭圆形旋转磁动势。但如何证明其幅值按照椭圆规律变化,并未给出。文献[6-7]虽然讨论了电压不对称的工况下
陕西理工大学学报(自然科学版) 2020年4期2020-08-20
- 浅谈高速永磁同步电机的涡流损耗
齿槽效应，绕组磁动势的非正选分布和绕组中的谐波电流所产生的谐波磁动势也会在转子永磁体、转子呃中引起涡流损耗，本文重点讨论转子永磁体上所产生的涡流损耗。2 涡流损耗产生的理论分析在永磁同步电机中所含的磁场一般由三部分组成，即电枢绕组所产生合成磁动势，永磁体所产生的永磁磁场和气息中由电枢绕组和永磁体所产生的合成磁场。定子合成磁动势为各项磁动势之和，将上式叠加整理可得：式（3）表明磁动势推进的角速度和交流电电流的角频率相等，由于一转等于p·2pi 的点弧度，所以
中国设备工程 2020年5期2020-06-28
- 基于模糊随机PWM技术的永磁直线电机性能分析*
x,t)为气隙磁动势,λ(x,t)为气隙比磁导。在正弦电源供电时,PMLM的气隙磁动势可分为基波磁动势、绕组谐波磁动势和永磁体等效磁动势,即f(x,t)=fm0(x,t)+∑fmν(x,t)+∑fμ(x,t)(2)比较永磁直线电机的变频驱动与正弦电源,绕组谐波磁动势将分为由基波电流作用下的谐波磁动势和δ次变频器供电电流产生的谐波磁动势[10]。其中后者可能导致永磁直线电机产生振动和噪声。PMLSM的4种磁动势[11]表示为：PMLSM的基波磁动势(3)永磁
传感器与微系统 2019年12期2019-12-24
- 分数槽集中绕组双转子感应电机电磁耦合特性的分析
组和三相绕组的磁动势进行了分析，指出分数槽集中绕组丰富的谐波磁动势会对电机造成不良影响。文献[11-15]通过引入匝数函数和绕组函数，分别描述不同电机绕组在空间的实际分布情况和绕组所产生的磁动势波形，量化分析分数槽集中绕组永磁同步电机的自感和互感。通过以上分析可知，此类电机电感参数与传统的采用短距分布绕组的同步电机电感参数有许多差异，比如FSC(分数槽集中)绕组高自感、低互感的特性，虽然高自感、低互感有利于提升电机容错性能，但降低了永磁电机的功率因数和转矩
微电机 2019年9期2019-11-15
- 无刷双馈电机多回路绕线转子性能研究
了定转子的谐波磁动势。最后，给出了一个每相3个回路的电机模型算例，并对其进行了有限元仿真研究。1 结构与数学模型1.1 转子绕组齿谐波原理交流电机绕组通常嵌放在铁心表面的槽内，当按p对极设计的分布绕组通电时会产生各种极对数的一系列的磁动势，而磁动势的幅值与其极对数成反比，与其绕组系数成正比。当磁动势的谐波次数与绕组设计极对数p和电机槽数z呈现出如下关系：vnz±p=nz±p(n=1，2，3…)(1)这些磁动势的绕组系数的绝对值与磁动势的绕组系数相同，即(2
微电机 2019年9期2019-11-15
- 感生和动生磁动势的产生和测量
可以推广磁路中磁动势的概念。磁动势应包括传导电流产出的常规磁动势和电位移通量变化导致的感应磁动势。再类比电路中的感生和动生电动势，可以把感应磁动势分解为感生和动生磁动势，其中感生磁动势来自于穿过磁路的外电场的变化，动生磁动势来自于磁路线段切割电场线的运动。而且本文提出了在实验上测量感生和动生磁动势的实验方案。关键词：电磁学;磁路;磁动势1 绪论把各种电气元件如电源、电阻和电容等通过导线连成闭合回路就构成了电路。要在电路中形成电流，就要有电源提供电动势。电动
科技风 2019年6期2019-10-21
- 短时高过载运行定子交流励磁隐极同步电机设计
励磁并抵消转子磁动势，从而在电机重载运行时维持气隙磁通基本恒定[6-7]。本文将研究定子交流励磁隐极同步电机的电磁设计方法。首先利用电磁场有限元仿真计算，分析经电枢反应补偿后电机重载运行情况下的磁路特点；其次，对影响电机性能的主要结构参数的进行分析、优选，形成电磁设计方法；最后，以用于高压断路器分合闸操动机构的驱动电机为例，设计了工程样机，并通过实验对其短时过载运行特性进行了验证。1 转矩密度与短时过载限制因素转矩密度在不同的文献以及实际电机设计应用中的定
微电机 2019年7期2019-09-19
- 分数槽集中绕组高效内置式永磁同步电机研究
系数提高，低次磁动势谐波降低，磁铁涡流损耗降低，电机性能提高，但无实验验证。文献[5]中，对集中绕组不同槽极配合的振动进行了研究，采用有限元计算了径向电磁力和定子模态，但无实验对比。现有文献资料对集中绕组不同槽极配合的电机效率、振动方面进行了描述，很少有理论对比实验的详细结果[1-5]。本文使用有限元软件仿真分析，针对分数槽集中绕组高效永磁同步电机进行研究，包括12槽8极、12槽10极星型绕组、12槽10极星-三角混合绕组，分析绕组系数、绕组磁动势谐波、转
微电机 2019年1期2019-03-08
- 直线电机振动抑制的载波移相策略研究
电机高频振动与磁动势之间的关系，推导了互移30°的双三相直线电机磁动势的计算公式，经过分析得出结论：通过调节载波移相角改变电机两绕组电流中的高频谐波的角度差，能够有效地抵消电机合成磁动势的高频分量，降低了电机的径向电磁力和高频振动噪声，且载波移相角选取90°时整体抑制效果最好，并在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真验证。最后基于RT-LAB软件搭建了全系统半实物实时仿真实验平台，对本文提出的控制策略及相关的分析进行了实验验证。关键词：高频振动噪
电机与控制学报 2019年12期2019-01-17
- 气隙对非晶合金电机性能影响分析
.1 定子绕组磁动势本文基于单相逆变电路，分析PWM 逆变器的输出相电压，推导了加载在电机绕组两端时绕组内电流，将电流波形作为激励源，计算其产生的定子绕组磁动势和气隙磁密。如图8所示，单相PWM逆变电路，其中UC载波，U1调制波。变频器输出的单相电压uφ(t)可表示为(1)对uφ(t)进行傅立叶分解，经整理可得(2)式中，NCω—载波角频率，NC—载波比，第一项是输出电压基波，第二项是输出电压谐波。将n分为奇数和偶数两类情况，对谐波电压进行讨论。根据电压平
防爆电机 2018年6期2018-12-05
- 电流互感器二次侧开路故障分析及应对措施
电流I1产生的磁动势I1N1（F1）仅有很小一部分产生空载磁动势，二次绕组电流I2所产生的磁动势I2N2（F2）对一次绕组所产生的磁动势F1有去磁作用，因此合成磁动势F0及铁芯的合成磁通Φ数值都不大，这就使得二次绕组的感应磁动势e2的数值不大，一般不超过几十伏。电流互感器在正常工作时，根据磁动势平衡的关系可以得出N1I1+N2I2=N1I0，一、二次电流相位相反，因此N1I1和N2I2互相抵消一大部分，铁芯的剩余磁动势是励磁磁动势，当二次回路开路时，二次去
中小企业管理与科技 2018年13期2018-11-06
- 次谐波降低对分数槽集中绕组电机转子损耗的影响
集中绕组的绕组磁动势含有非常多的谐波，这些谐波中与极对数相同的谐波能够与永磁体磁场相互作用产生转矩，称为工作谐波。其它的谐波尤其是低次谐波和幅值较大的齿谐波会引起局部的铁饱和、涡流损耗、振动噪声等问题[7-9]，从而使得电机的性能变差，制约其进一步发展。因此，对分数槽集中绕组永磁电机谐波的研究已经成为了近年来一个重要的研究方向。文献[3]在定子轭部加磁障来降低绕组磁动势谐波含量，但是增加了电机加工的难度。文献[10]以一台20槽22极的五相分数槽集中绕组表
微特电机 2018年9期2018-09-28
- 三相交流电机坐标变换仿真
，所产生的合成磁动势是旋转磁动势，并以同步转速（交流电的角频率）旋转。两个相位相差90°的绕组，通以幅值相同相位相差90°的正弦交流电流时，也会产生旋转磁动势[6]。因此，三相绕组可以用相互正交两相对称绕组等效，并且必须保证两种不同坐标下绕组所产生的合成磁动势相等。2 三相交流电机坐标变换把静止的三相交流电机坐标系转变为旋转的两相坐标系，先要把三相静止绕组变换到两相静止绕组，再把两相静止绕组变换到两相旋转正交绕组。2.1 静止三相-静止两相变换静止三相到静
咸阳师范学院学报 2018年4期2018-09-13
- 基于多回路理论的异步电机径向电磁力计算
波电流计算气隙磁动势的传统计算方法的基础上，推导由任意定子绕组及转子导条电流计算气隙磁动势及其产生的径向电磁力的解析计算公式。介绍多回路理论及电机各电磁参量的计算方法，建立异步电机多回路动态仿真模型，获得异步电机定子绕组及转子导条电流，推导其产生的径向电磁力的解析公式，并由此计算异步电机径向电磁力，估算其产生的振动。［结果］通过实验验证，发现计算得到的电机振动加速度频率及幅值与实验结果吻合。［结论］所得结论和计算方法可为变频器供电异步电机的低噪声设计提供支
中国舰船研究 2017年6期2017-12-13
- 发电电动机定子绕组不等节距支路磁势谐波分析
绕组发电电动机磁动势谐波，首先对以主波和二极波作为基波的两种求解定子绕组谐波磁势的解析表达方式进行了分析，接着采用以二极波作为基波的磁势求解方法对由不等节距线圈组成的定子不平衡或平衡支路的磁动势进行了谐波分析，并计算得到不同节距组合支路方案的不平衡度。结果表明支路主波节距系数越小，支路主波磁势不平衡度越大。最后有限元结果验证了分析方法的准确性。发电电动机；主波；磁势；不等节距支路；不平衡度；谐波分析0 前言抽水蓄能电站发电电动机工况转换频繁，定子并联支路数
大电机技术 2017年5期2017-11-01
- 单相电容运转电机负序磁场对Ansoft计算准确性的影响
电动机内的合成磁动势：f=fa+fm(3)可见，主副绕组磁动势大小相等时，这时相位角正好是90°,即：Fm=Fa=F,φ=90°(4)因此，此时的合成磁势：f=fa+fm=Fcos (x-ωt)( (5)这时候电动机的存在一个正向旋转的圆形旋转磁动势。同理，当2个绕组产生的磁动势大小不等，但相位角仍是90°，即：Fm≠Fa,φ=90°(6)此时的合成磁势：对亚硝酸盐含量进行测定时，一定要结合实际。选择10g经过搅碎之后的样品，在该样品当中加入70mL的水、
微特电机 2017年5期2017-05-02
- 五相永磁同步电机与传统三相永磁同步电机对比分析
故障对电机旋转磁动势没有影响，保持不变，电机能够稳定可靠运行。因为五相永磁同步电机相数冗余，与三相永磁同步电机相比，五相电机具有更多控制自由度。若电机某相发生故障，对正常剩余相的电流相位和大小进行调整，进而确保电机能够可靠运行[10-13]。1.1 三相永磁同步电机容错控制性能分析在三相永磁同步电机控制系统中，若在电机运行时电机的某一相出现故障，通过将电机中性点和电机驱动电路中的母线中性点连接起来，并对其余两相的电流相位及幅值进行调整，从而在电机运行时发生
微特电机 2017年11期2017-05-02
- 分数槽绕组永磁伺服电动机的设计与分析
绕组电流产生的磁动势谐波比较复杂，且幅值大，这对电动机的性能有一定影响。例如，磁动势谐波使磁钢的涡流损耗较大，容易引起转子发热，永磁体退磁。此外，定子电流磁动势对转矩脉动的影响也较大[7,8]。为了减小这些影响，学者们研究了不同绕组结构的作用，研究表明多层绕组结构能够降低磁动势谐波含量，有效减小转矩波动，但同时会减小电动机的电磁转矩；定子绕组磁动势对整数槽电动机的影响相对较小，但是其端部绕组较长，导致电动机的体积大，功率密度低[9,10]。笔者从绕组磁动势
上海电气技术 2016年3期2016-12-28
- 舵机用大功率永磁同步伺服电机电磁设计
产生的电枢反应磁动势谐波分量很高，当Z0为奇数时，除极对数为3和3的整倍数以外其它极对数谐波磁动势皆存在，其中极对数与基波仅相差1对极、反向旋转的谐波磁动势，因其绕组系数与基波相同，幅值很高；当Z0为偶数时，仅存在除极对数为3和3的整倍数之外极对数为奇次的磁动势，其中极对数与基波仅相差2对极、反向旋转的谐波磁动势，因其绕组系数与基波相同，幅值很高。在采用少槽多极的分数槽集中绕组的永磁同步电机中，极对数比基波少的次谐波磁动势因其次数低，幅值偏大；一些高次谐波
微特电机 2016年10期2016-12-20
- 电励磁爪极发电机气隙磁场解析模型
解推导空载气隙磁动势、电枢反应磁动势和气隙磁导,基于磁势和磁导得到空载气隙磁场和电枢反应磁场,同时引入修正系数考虑转子极爪形状和定子开槽的影响.通过有限元方法和试验结果验证了该解析模型的准确性.该模型建立了爪极电机的气隙磁场与电机参数之间的关系,适合在爪极发电机的初始设计阶段对其气隙磁场进行快速计算和性能优化.爪极发电机；磁动势；磁导；气隙磁场；解析模型爪极发电机不但具有制造工艺简单和成本低的特点,而且特殊的爪极转子结构使其具有较高的功率密度,从而在汽车发
浙江大学学报（工学版） 2016年12期2016-12-16
- 12相低速永磁同步电动机电磁设计与分析
动势、电枢反应磁动势和电磁转矩特点.对电机进行了电磁优化设计，给出了电机主要结构参数.分析结果表明：该电机的电磁脉动转矩小，能够获得较好的力能指标.12相；永磁同步电动机；绕组磁动势；脉动转矩在船舶电力推进等低电压供电、大功率、低噪声电机驱动场合，人们将目光投向了多相永磁同步电动机.采用多相永磁同步电动机有以下优势［1-4］：①每相功率变小，便于逆变器每个桥臂功率器件的选择；②驱动系统的容错能力和可靠性增强；③电枢反应磁动势谐波的最低次数提高、幅值降低，谐
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2016年5期2016-11-05
- 长兴电厂汽轮发电机转子匝间短路故障的在线监测
步发电机的励磁磁动势发生变化。基于时空向量图，利用发电机运行的机端电压、机端电流与定子漏抗，建立受发电机运行方式影响较小的磁动势计算数学模型，准确计算发电机运行时的实际励磁磁动势，通过与励磁电流计算得到的正常磁动势进行比较，即可实现对转子匝间短路故障的监测。将基于此原理研发的PCS-988B故障监测装置应用在实验样机上，进行了不同工况下不同短路位置与匝数的转子匝间短路动模实验，验证了原理的正确性和装置的有效性。汽轮发电机；转子匝间短路；在线监测；磁动势0
大电机技术 2016年5期2016-10-21
- 基于Matlab的绕组磁动势仿真
tlab的绕组磁动势仿真李谦祥（西门子电气传动有限公司，天津300384）为使电动机获得理想的性能，设计每一相绕组的合成磁动势应尽量接近正弦波以抑制谐波降低损耗。本文介绍绕组合成磁动势的基本原理，提出基于Matlab的线圈磁动势谐波分析方法。通过Matlab仿真生成相绕组的合成磁动势，并对磁动势进行傅里叶变换，得到基波与谐波的幅值，为合理的选择节距降低线圈的谐波含量提供依据。以2极、4极的电动机为例进行仿真与试验，仿真结果表明文中方法适用于电动机设计应用。
电气技术 2016年3期2016-10-14
- 船舶电力推进系统五相电机的缺相容错优化运行
5)为保证气隙磁动势在缺相运行时不发生明显改变，针对船舶电力推进系统中五相电机缺一相的工况，对激磁电流进行调制。基于非线性规划的原理,将对激磁电流的调制转化为非线性规划的数学问题并利用数学计算的方法进行解决。计算结果准确、调制精度非常高，通过MATLAB仿真验证该方法设计合理，缺相时利用该方法优化后性能明显提升，缺相容错运行效果较好。五相电机； 激磁电流； 缺相容错； 非线性规划0 引 言近年来，制造技术的不断发展、新材料的应用以及制造工艺的不断提高等，使
上海船舶运输科学研究所学报 2016年1期2016-09-07
- 基于励磁磁动势差值的汽轮发电机转子匝间短路在线识别方法
文提出基于励磁磁动势差值原理的汽轮发电机转子匝间短路在线监测方法，并在样机上进行试验验证。1 转子匝间短路励磁磁动势特征分析图1为汽轮发电机正常运行及匝间短路时励磁动势分布示意图，图中，α为电角度，Ffd为正常运行时励磁基波磁动势Ffd的幅值，fm为励磁磁动势阶梯波幅值，F′fd为匝间短路时励磁基波磁动势F′fd的幅值。当汽轮发电机正常运行时，励磁磁动势在空间上可近似认为是阶梯形或梯形分布，如图1中点划线部分所示，图中实线正弦波为励磁基波磁动势分布情况。当
电力自动化设备 2016年4期2016-05-23
- 变频器供电下定子磁动势引起的永磁同步电机转子损耗分析
频器供电下定子磁动势引起的永磁同步电机转子损耗分析沈启平1韩雪岩2 （1. 输变电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学） 重庆 400044 2. 沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心 沈阳 110870）摘要随着分数槽集中绕组和高速高密度永磁同步电机的广泛采用，转子损耗受到越来越多的关注。在众多影响因素中，对其影响最大的当属定子磁动势谐波。在深入分析非正弦供电下电枢绕组磁动势的基础上，基于Steinmetz铁耗分离模型并考虑各次谐波路径
电工技术学报 2016年4期2016-04-07
- 可变磁动势永磁电机
可变磁动势永磁电机介绍了一种可变磁动势的内置永磁电机，当其用于牵引电动机时，可以减少工作周期和降低使用成本。介绍了该机械中的变磁通势通量加强原理。采用具有非线性B-H特性的简化模型进行磁性理论的分析，并进行验证。在磁路设计中，进行4种类型磁铁布局的研究发现，单磁体沿径向磁化适用于可变磁动势的内置永磁机。磁化的可控性参数参照所述磁体的厚度、宽度及抗磁力。对样机获得的试验结果进行说明。在磁化状态下的转矩特性及控制瞬时转矩特性通过试验得到证实。试验对一个典型工
汽车文摘 2015年3期2015-12-11
- 无轴承交替极永磁电机集中式悬浮绕组结构及其优化设计方法
，提出基于悬浮磁动势总谐波畸变最小的绕组优化法。最后，将两种绕组优化法用于两相和三相改进集中式悬浮绕组的优化中，理论和有限元分析结果表明本文所提优化方法的有效性。无轴承电机 交替极 绕组结构 优化方法 总谐波畸变最小 悬浮性能0 引言无轴承电机将磁轴承和电机驱动集成在同一电机内，具有结构简单、轴向长度短、体积小和成本低的优势[1-4]。目前，诸如无轴承表贴式永磁电机、无轴承感应电机等得到广泛研究。但是，这两类无轴承电机悬浮控制依赖转子位置信息，导致控制系统
电工技术学报 2015年18期2015-10-19
- 多相分数槽集中绕组表贴式永磁电机谐波电流的确定及其影响
电磁转矩、绕组磁动势、气隙磁密、涡流损耗、径向力波等性能的变化。分析表明，注入谐波电流后电机绕组磁动势出现新的谐波分量(包括低次分量)，并导致涡流损耗和最低次径向力波含量增加。分析结果揭示了多相永磁电机设计的重点，为该类电机的设计提供参考。多相永磁电机 谐波电流 电磁性能 影响0 引言多相电机转矩脉动小、控制灵活，被广泛用于船舶推进、多电飞机等领域[1，2]。分数槽集中绕组永磁电机效率高、相间互感小、容错性能好[3]，得到了广泛研究和应用[4，5]。然而，
电工技术学报 2015年9期2015-04-06
- 直驱式分数槽集中绕组永磁同步风力发电机永磁体涡流损耗解析计算
磁同步电机永磁磁动势和电枢反应磁动势作用于磁路在气隙处除产生基波磁场外，还产生各种谐波磁场。气隙处各种谐波磁场相对于永磁体转速不同，相对转速不为零的谐波磁场会在永磁体内部感应出电场产生涡流损耗，引起永磁体发热甚至去磁。从产生涡流损耗原因入手，在二维直角坐标系下建立电磁场方程，得出了永磁体涡流损耗的解析解，并分析涡流损耗与电机参数的关系。对一种直驱式表贴永磁同步风力发电机进行了解析计算，并利用有限元进行了仿真分析，仿真结果表明此方法可行。永磁同步电机；涡流损
大电机技术 2014年6期2014-10-26
- 汽轮发电机定子绕组缺线圈运行时的负序过负荷保护分析
反应的反转基波磁动势与正序、负序电流之间的定量关系，进一步计算得到等效的负序电流。因绕组不对称，正序电流也会产生反转的基波磁动势。通过定量估算，确定是否要降低长期允许负序电流值I2∞和承受负序电流能力的常数I22t。1 发电机参数及定子绕组缺线圈情况1.1 发电机参数定子绕组缺线圈运行的事故发电机为一台中等容量的汽轮发电机，型号为QFW-6.8-2-10.5，基本参数如下：额定容量、电压分别为6.8 MW、10.5 kV；额定功率因数为0.8；定子绕组三相
电力自动化设备 2014年1期2014-09-25
- 采用载波移相技术永磁电机高频振动抑制研究
WM逆变器导致磁动势频率一致，相互削弱来降低电机振动噪声。该方法需要对电机及变频器进行特殊设计，限制其应用范围。电磁振动噪声特性取决于径向磁场力及电机机械模型。省略了电机机械模型复杂理论推导，本文重点研究电机电磁激振力，通过分析气隙中径向磁压力变化来研究电机振动噪声特性。在理论分析基础上，提出采用载波移相技术，在两台PWM逆变器间，载波移动适当的角度去消除气隙磁动势谐波，达到降低高频振动噪声目的。仿真分析及实验结果表明，采用该方法之后，在对应的边频带，高频
电机与控制学报 2014年7期2014-09-20
- 谐波电流对同步发电机轴转矩平衡的影响分析
谐波分量产生的磁动势会影响发电机的电枢反应。同时电枢绕组电阻和感抗的存在，还会使发电机输出端电压发生畸变。独立小容量供电系统常用的隐极型同步发电机，其内部的电磁关系如图1所示。图1 电枢电流含谐波分量后的电磁关系Fig.1Electromagnetic relationship when armature current contains the harmonic component图中，同步发电机的输出端电压Uo作用于非线性负载，产生含有谐波的电流I。对
电力系统及其自动化学报 2014年1期2014-08-02
- 并网同步发电机有功、无功动因及调节策略
图根据交流绕组磁动势理论分析：当某相电流达到最大正值时，三相合成磁动势的基波向量的幅值（其中kw1为绕组系数，N为相绕组串联总匝数，p为电机极对数，I为相电流）恰好转到该相绕组轴线上且以同步转速旋转若将相电流的时轴选在该相相轴上，则该相电流时间相量I与空间向量电枢（定子）三相合成磁动势重合，这样依据同步发电机电动势方程就可得到时空图。同步发电机时空图见图2。图2 同步发电机时空图图3 交、直轴磁动势分量的等效磁极3 同步发电机交、直轴磁动势分量等效磁极与有
电器工业 2014年10期2014-06-27
- 直驱型多相永磁同步电机转矩脉动及损耗特性
并对多相电机的磁动势、数学模型进行了详细论述。由于此类电机的研究内容目前并不多，因此，其设计理论仍未完善，需要进一步的研究。直驱型多相永磁同步电机由于相数多、极槽匹配与绕组排布多样、中性点接法与供电方式多样，使得电机磁场谐波与普通三相直驱电机或多相整数槽电机有较大差别，而电机磁场谐波的含量直接影响其各种性能，如电机损耗（定子铁耗、绕组铜耗、转子永磁体涡流损耗）和转矩脉动。损耗是衡量电机效率的主要指标，转矩脉动是衡量电机运行平稳性的主要指标，对低速直驱电机显
电工技术学报 2014年5期2014-06-24
- 从磁动势视角透析双馈发电机的能量传递
王晓东从磁动势视角透析双馈发电机的能量传递王晓东（新疆维吾尔自治区水利厅，乌鲁木齐 830013）双馈发电机以其励磁绕组采用空间三相对称绕组的结构特点，励磁电流采用幅值、频率、相位均可变化的交流电流调节方式，使之具有不仅能够充分利用转子动能，而且能够相对独立地调节有功、无功，并且还能大大减少对电网扰动的独特优势，因而得到日益广泛地应用。本文从双馈发电机等值电路和相量图入手，通过旋转磁动势并遵循能量守恒原理对双馈发电机能量传递进行分析探讨。双馈发电机 相量
船电技术 2014年10期2014-05-07
- 混合励磁永磁电机齿谐波绕组特性计算与分析
结构。根据永磁磁动势和电励磁磁动势在磁路上的串、并联的关系，可将混合励磁永磁电机分为串联混合励磁永磁电机［3－4］和并联混合励磁永磁电机［5－6］两大类。对于串联混合励磁永磁电机，由于永磁体的磁导率接近空气，为了调节电机气隙磁场，需要输入较大的励磁电流，导致励磁损耗增加，从而降低永磁电机的效率。对于并联结构的混合励磁永磁电机，通常所需的电励磁磁动势较小，因此，具有较高的效率。然而，有些并联结构的混合励磁永磁电机却失去永磁电机无刷无励磁机等优点，即在没有交流
电机与控制学报 2013年1期2013-09-20
- 分数槽集中绕组永磁电机在模块化级联电机系统上的应用
电机，通过对其磁动势的谐波分析和涡流损耗计算，优化了所设计的样机，并仿真了样机的效率Map图，最终对MCM进行了实验研究。2 槽极数配合选择永磁电机的槽极数如何选择有较多的标准，但通常将高转矩密度、高效率作为基本的选择标准。而分数槽电机的绕组设计需要遵循一定的约束条件，并不能随意地选取[5]。只有满足下面公式的槽极数配合才是可取的式中 Z——定子槽数；m——相数；GCD——最大公约数；p——极对数；k——整数。若要做成集中绕组电机，即电机绕组节距为1，则电
电工技术学报 2013年3期2013-08-07
- 多相电机非正弦供电下的定子缺相容错控制
、3、…次定子磁动势不变。这种方法修正后的基波电流产生的定子磁动势不变，但它忽略了修正后的基波电流还将产生3、5、7、…等次其他谐波磁动势;同理，修正后的3次谐波电流除了产生与故障前相同的3次谐波磁动势以外，还产生1、5、7等次的磁动势。本文对这种多相集中整距绕组电机在非正弦供电下的容错运行策略进行阐述，并通过比例谐振(proportional resonant，PR)算法实现相坐标系下的电流无静差控制［13］，最后进行相关实验来验证结论。1 容错运行策略
电机与控制学报 2013年5期2013-01-25
- 五相永磁同步电动机缺相故障下的磁动势分析
下定子线圈中的磁动势的变化情况，例如一相开路、相邻两相开路，不相邻两相开路。我们试图去找到一种控制方法，使得电机在一相或两相故障的情况下，定子线圈中的磁动势相比于正常情况下电机线圈中的磁动势，基本保持不变。对于分析多相PMSM磁动势这一问题，美国德克萨斯A＆M大学的Leila Parsa博士曾做过比较深入的研究，针对两相开路的情况，Leila Parsa博士只分析了相邻两相开路时的情况［6］，本文增加了对不相邻两相开路故障的分析，并且与Leila Pars
微特电机 2012年3期2012-10-31
- 基于RBF神经网络的转子匝间短路故障识别方法
机；匝间短路；磁动势；RBF神经网络中图分类号： TB857 文献标识码： A 文章编号：引言发电机转子匝间短路一般的表现为：发电机组无功下降；发电机组轴系振动增大；轴电压升高等。这些现象往往都是转子匝间短路已明显出现时的特征，而现代发电机在线检测等检测技术的发展更注重于匝间短路故障的早期诊断[1]。发电机转子绕组匝间短路故障在转子电气绝缘事故中占较大比例。对大型汽轮发电机来讲，转子匝间短路故障会产生很大的危害，短路点局部过热会导致绝缘烧损接地、线棒过热会
城市建设理论研究 2012年22期2012-09-06
- 基于FPGA和交流步进控制的永磁同步电机伺服系统
同步电机的气隙磁动势由连续的旋转磁场变为离散的步进磁场。对离散的步进磁动势进行控制，可以获得良好的速度控制，还可进一步取得精确的位置控制，从而形成高性能的交流传动控制系统。它打破了连续与离散、速度与位置、旋转与步进的严格界限，形成了一种统一的交流步进控制理论［1］。1 交流步进控制与定位控制1.1 交流步进控制理论同步电机的步进控制中心思想是将电机的定子电流离散为bH步。每一步对应一个大小固定和位置步进的定子磁动势，与转子磁动势构成步进角，从而产生步进的复
电机与控制应用 2012年7期2012-08-28
- 永磁同步电动机步进控制动态特性研究
步电动机的气隙磁动势由连续的旋转磁场变为离散的步进磁场。对离散的步进磁动势进行控制，可以获得良好的速度控制，还可进一步取得精确的位置控制，从而形成高性能的交流传动控制系统。电力电子技术的应用使系统具有离散控制的基本特征，使传统的运动控制思想得到突破。它打破了连续与离散、速度与位置、旋转与步进的严格界限，形成了一种统一的交流步进控制理论［3］。本文主要针对交流步进控制的典型控制方式——恒频控制，进行了动态仿真研究及试验验证。1 交流步进控制和恒频控制1.1
电机与控制应用 2012年9期2012-08-28
- 转子绕组短路故障时发电机转子不平衡电磁力分析
电流产生的旋转磁动势以及转子绕组感应电流的谐波特性，给出了适用于一般发电机结构的转子绕组短路故障特征规律[5]。文献[6]通过分析故障时的电磁特性，提出匝间短路引起励磁电流增大，但无功却相对减小或不变的征兆，并基于励磁电流的变化率诊断转子绕组短路故障。文献[7，8]则基于励磁电流变化特征，利用人工神经网络实现了此方法。文献[9，10]通过分析发电机在转子绕组匝间短路、定子绕组匝间短路以及气隙偏心故障时定子绕组并联支路环流特征，提出了一种基于环流特征的故障类
电工技术学报 2012年10期2012-06-06
- 永磁同步电机单层分数槽集中绕组磁动势与电感
3-12]，对磁动势和电感的分析工作较少．1 单层分数槽集中绕组的连接规律相数为 m的永磁同步电机，若定子槽数 Z0与永磁转子极对数 p0之比 Z0/p0无公约数，则为单元电机．本文仅讨论单元电机，非单元电机可以认为由 r个单元电机构成，r为非单元电机定子槽数与永磁转子极对数间的最大公约数．当单元电机的m、Z0、p0和正整数N满足关系时，其分数槽集中绕组即可以采用单层绕组．其中N为1个相带内能够放置的属于同一相的线圈个数．采用单层分数槽集中绕组时，相邻 2
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2012年9期2012-05-10
- 关于交流电机中“二相对称”概念的分析
的介质是由旋转磁动势在气隙中产生的旋转磁场。三相电机由于绕组间的磁链彼此互相耦合，使得三相电机的动态数学模型复杂，它是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，控制困难，使用不方便。为了使用电机的动态数学模型，就需要对数学模型进行化简，化简的基本方法就是坐标变换。坐标变换只是从数学上对电机模型进行简化，不能改变电机的本质。简化时就要保证变化前后旋转磁动势是不变的，也就是等效的。这样，如何用简单的方法产生等效的旋转磁动势成了化简时要考虑的问题。分析三相交流电机磁
微特电机 2011年12期2011-11-20
- 一种新的无刷发电机转子绕组匝间短路故障的检测方法
励磁绕组产生的磁动势以转子工频旋转(以本文试验用故障模拟发电机为例，转速为1 500 r/min，极对数P=2)，电枢绕组感应电流产生的旋转磁动势以相同的转速和方向旋转。当发电机转子绕组发生匝间短路时，按照文献的推导假设:短路后绕组对气隙主磁场的影响相当于反向直流电产生的去磁磁场叠加在正常运行时的气隙磁场上。反向直流电大小等于正常情况下的励磁电流大小，流过反向电流线圈的跨距和匝数等于被短路线圈的跨距和匝数。考虑到短路发生位置的任意性，这里的跨距和匝数可以取
电机与控制应用 2010年4期2010-11-21
- 一种应用于多重化逆变的变压器研究
加变压器中进行磁动势叠加（具体结构如图3）。下面对变压器中的磁动势进行分析。三相方波电压产生的磁动势中，含有基波磁动势和高次谐波磁动势，以第一套绕组的A1相轴线为空间坐标原点，并以 A1相绕组电流为零的瞬间作为时间轴的起点。图3 三相逆变桥基波磁动势：第一套输入绕组所产生的基波磁动势是与感应电机定子磁动势相似的波幅恒定不变的旋转波，其式为F1为基波磁动势幅值。ω为旋转磁场的频率。由于第二套输入绕组电压幅值、频率与第一套绕组相同，但空间上与第一套绕组相差 π
船电技术 2010年7期2010-07-03
- 电机脉振和旋转磁场的动画模拟
流电流产生脉振磁动势；脉振磁动势又能分解为旋转磁动势；而三相交流电流则合成建立旋转磁场。以下具体介绍脉振磁场以及分解为旋转磁场这两个动画制作实例。1脉振磁动势单相绕组中流过随时间按余弦规律变化的交流电流时，产生的基波磁动势在空间按余弦规律分布，且位置固定不动，而各点的大小又随着时间作余弦规律变化，并且磁动势的脉振频率等于电流的频率。这样的磁动势称脉振磁动势。三个不同瞬时的定子电流方向和脉振磁动势波。利用PowerPoint XP将以上的时空函数制作成动画，
智能计算机与应用 2007年3期2007-07-05