六相30°相带绕组在大型汽轮发电机上的应用

本文综述了六相30°相带绕组在大型汽轮发电机上的应用及其发展概况,分析了该绕组的一系列优点,提出尚待研究的探题及有关建议,并结合我国60万瓩汽轮发电机的初步设计,提出了采用该绕组的电磁设计方案。计算结果表明,六相30°相带绕组比传统的三相60°相带绕组具有较多优越性。     

六相双Y30°相带绕组同步电机的不对称短路

本文对六相双Y30°相带绕组同步电机不对称短路进行了理论分析;导出了六相双Y同步电机用αβο坐标系统表示的基本方程及各坐标系统间的变换方程;并且导出了各种不对称短路电流的计算公式.文中还提出了用等值三相同步电机来分析计算六相同步电机不对称短路的概念.     

基于EKF的双Y移30°六相PMSM无速度传感器控制系统研究

介绍了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的双Y移30°六相永磁同步电动机(PMSM)无速度传感器控制方法.本系统建立了六相双Y移30°绕组永磁同步电动机的数学模型和状态空间方程.通过选取dq旋转坐标系下的定子电流、电机转速和转子位置作为状态变量,选取定子电压和电流作为输入、输出向量,构建了EKF观测器.在dq旋转坐标下采用扩展卡尔曼滤波器获得转速和转子位置,并利用TMS320F2812型DSP芯片实现全数字控制.该方法不需要对多相永磁电机的结构作任何改变,同时适用于凸极和隐极永磁同步电机,在很宽的速度变化范围内都有较高的位置估计精度.实验表明该方法使系统具有更加良好的控制性能.     

电枢绕组断路故障对永磁风力发电机电磁场的影响

以一台1.5 MW、并联支路数为4的分数槽永磁风力发电机为例,建立了永磁风力发电机的二维场路耦合有限元电磁场计算模型,对比分析了永磁风力发电机带额定负载运行过程中,发生电枢绕组支路断路和单相断路两种断路故障对电机电磁场的影响.研究了两种断路故障下电机气隙磁密各次谐波、支路电流及转子表面所受电磁力密度的变化规律,为永磁同步风力发电机电枢绕组断路故障诊断提供了理论依据.     

异步化超高压发电机转子结构优化

为了减小异步化超高压同步发电机气隙磁密的谐波影响,改善感应电动势波形,对异步化超高压同步发电机进行结构优化;采用有限元方法对异步化超高压同步发电机不同转子绕组的连接方式及槽型进行了仿真分析,得到了气隙磁密和感应电动势的谐波含量.结果表明:采用双层叠绕组连接方式和半开口槽型的转子结构时,异步化超高压同步发电机的感应电动势谐波含量能达到国标要求,并能提高该类电机运行的可靠性.     

考虑谐波耦合的对称六相永磁同步电机串联系统解耦控制

单逆变器驱动对称六相永磁同步电机串联三相电机是一种新型的多电机系统。针对对称六相电机反电动势的谐波会影响串联系统的解耦控制的问题,在同步旋转坐标系下建立了对称六相电机反电动势含有最主要的2次谐波时串联系统的数学模型,分析了谐波对六相PMSM电磁转矩脉动幅值和频率的影响情况,提出了补偿反电动势谐波效应的解耦控制策略,通过变载和变速仿真证明了所提控制策略的可行性。     

方波电源供电六相异步电动机的谐波分析

六相恒流电机是一种作为二重化电流源型逆变器负载的特殊电机，采用了空间３０°相带绕组，能较好的缓解由于恒流源供电而产生的谐波问题。作者对此电机旋转磁场的各次时间、空间谐波进行了全面的分析，给出相应的等值电路及谐波损耗、谐波转矩的计算方法。并对一台电机进行了具体数值计算。     

齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机

将电机中固有的齿谐波磁场在转子绕组中感应的齿谐波电动势应用于混合励磁永磁同步电机的励磁中,不仅可以提高材料的利用率,而且便于实现电机的无刷化。该文分析了齿谐波磁场的产生机理及它在转子绕组中感应齿谐波电动势的情况,在此基础上提出了一种新型的基于齿谐波磁场励磁的混合励磁永磁同步发电机。为了验证齿谐波励磁的混合励磁的可行性,试制了一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机。实验结果表明:齿谐波磁场在转子绕组中感应的齿谐波电动势可以用于实现混合励磁永磁同步电机气隙磁场的调节。     

六相双Y30°相带绕组同步电机短路的暂态过程

本文对六相双Y30°相带绕组同步电机的暂态过程进行了理论分析。本文利用双反应方法,导出了六相双Y同步电机的基本方程;提出了稳态运行矢量图的作法,同时得出了稳态及暂态的等值电路;并且提出了用等值三相同步电机来分析计算六相双Y同步电机各种对称运行状志(包括稳态及暂态)的概念,并导出了各种对称短路电流的计算公式及时间常数。对六相双Y同步电机的参数测定方法也提出了一些看法。     

应用对称分量法研究六相电机的不对称短路

本文在阐述多相系统对称分量法的基础上,着重讨论了十二相系统的对称分量,推导了相量与对称分量的转换公式,说明了序阻抗的物理意义。并且,应用对称分量法对六相双Y30°相带绕组同步电机的不对称短路进行了研究,给出了各种不同形式不对称短路电流的计算公式。     

谐波磁场对多速电动机起动性能影响的分析

在异步电动机中电机的磁场和气隙磁密除基波外,还包含着一系列的高次谐波以及齿谐波磁场。这些谐波磁场对电动机性能产生一定的影响;如果定子绕组采用的是60°相带短距绕组,谐波磁场的影响还较小。但是如果定子采用的是其他相带绕组,尤其是非正常相带绕组,那末谐波磁场对电动机的性能,尤其是对起动性能的影响更为严重。因此必须注意到谐波磁场对电动机性能的影响,以便找到相应的克服方法。下面就谐波磁场对电动机起动性能的影响,做一些分析:     

六相双Y移30°绕组同步发电机突然短路电流和电磁转矩的试验研究

本文提出六相双Y移30°绕组同步发电机的参数系统、实然短路最大冲击电流及电磁转矩的试验确定方法.在自制的50KVA模拟电机上提供的试验结果,检验了文献[3]中计算冲击电流公式的正确性.文中提出的间接测量、分析突然短路电磁转矩方法,用于模拟电机上,计算值与实测值是比较接近的.     

无刷双馈电机转子漏感计算及试验验证

文章为计算转子54槽六相双层叠绕组槽漏感,引入了磁场能量法,将其与相绕组匝数及电流方向的关联矩阵相结合,通过对转子梨形槽各层分片处理,推导出槽漏感计算公式,并给出了相应的计算结果;采用槽矢量星形法对不等匝的转子绕组高次谐波的分布系数、短距系数和绕组系数进行计算,推导出转子谐波漏感参数计算公式,并以一台64kW无刷双馈电机为样机,搭建了试验平台。样机试验结果验证了电机漏感参数计算的正确性。     

六相双Y移30°绕组同步发电机突然短路电流和电磁转矩的理论分析

六相双Y移30°绕组的同步发电机空载时出线端发生突然短路,有十七种不同工况.本文以两种短路工况(一为对称短路,一为不对称短路)为典型,论述了突然短路时的电流和电磁转矩的分析过程.在总结十七种突然短路工况的基础上,文中着重论述了对称和不对称突然短路电流和电磁转矩的共同特点,提出了确定最大冲击电流、单向电磁转矩和时间常数的一些共同规律,并给出了忽略衰减时的最大冲击电流和最大电磁转矩的计算公式.     

六相双Y绕组同步电动机的数学模型与动态稳定仿真

建立了六相双Y绕组同步电动机dq坐标下的数学模型,并利用Matlab语言进行了计算机仿真.通过对不同的电压突变、频率突变和励磁突变情况下同步电动机的单机仿真,验证该模型的正确性.该模型的建立对同类电机运行稳定性能的分析具有一定参考价值,同时该模型也可以扩展为其他多相电机的数学模型.     

十二相同步发电机突然不对称短路的分析

导出了十二相四Ｙ移１５°绕组同步发电机在α，β，０坐标系中的基本方程。在此基础上，对该类电机的各种突然两相－两相短路情况进行了分析，得出了端点条件的统一描述形式。应用谐波平衡原理，导出了短路电流、电磁转矩和时间常数的解析式，分析结果得到了实验的验证，这种分析方法对其他类型的不对称短路也同样适用。     

基于VSD变换理论的新型六相SVPWM算法

针对由2个独立电源供电的相移30°双Y联结的六相永磁同步电机系统,提出了一种基于矢量空间解耦变换理论的新型六相空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。分析了2种常用坐标变换——双d-q坐标变换和矢量空间解耦变换之间的关系,并在此基础上提出了一种新型同步旋转坐标变换矩阵。推导了采用新提出的变换矩阵与双d-q坐标变换矩阵之间的关系,设计了一种新型的六相SVPWM算法,解决了传统的六相SVPWM算法要求2套绕组的参考电压矢量幅值总是相等的限制,拓展了现有脉宽调制(PWM)算法的应用范围。通过与其他常用的六相SVPWM算法进行仿真实验比较,验证了所提算法的可行性和有效性。     

隐极式无刷自励恒压单相同步发电机

交流同步发电机励磁方式的研究仍然是当今电机设计师和电机工程师们的一项重要的课题。同步电机无刷化代表了八十年代励磁方式的发展方向。本文提出单相同步发电机的一种新的励磁方式。它将交流励磁机与主发电机在铁心中合二而一,利用倍极绕组建压,将有害的电枢反应逆序磁场利用来进行负载补偿。利用这种励磁方式研制成功的小型单相同步发电机结构简单、运行可靠、经济合理,具有良好的自励恒压性能。本文对这种励磁方式良好的电压补偿作用进行验证。分析造成这种发电机输出电压波形中出现3次谐波的原因,并讨论了改善输出电压波形的措施。最后提出了铁心中的直流基磁问题,作为下一阶段研究工作的起点。     

十二相高速异步发电机转子损耗

为了分析采用鼠笼实心转子特殊结构的十二相带整流负载高速异步发电机转子发热情况,需要准确求得电机转子中产生的损耗。采用有限元软件AN SY S对电机进行了二维谐波场及瞬态场的计算,将转子损耗分为定子基波电流产生的基波磁场引起的损耗、定子基波电流产生的齿谐波磁场引起的损耗和齿谐波磁导变化引起的损耗等3部分。仿真计算结果表明:基波磁场损耗较小,47、49次齿谐波磁场损耗较大,而齿谐波磁导变化引起的损耗最大。因此,在高速实心转子异步电机中,齿谐波磁场和齿谐波磁导变化在转子引起的损耗占转子损耗的主要部分。     

小型单相同步发电机阻尼绕组作用分析

针对小型单相同步发电机负载运行时电压波形正弦畸变率大的问题,采用场路耦合时步有限元法建立了小型单相同步发电机的模型,编程计算了发电机在额定负载下,阻尼绕组应用不同连接形式和选用不同材料时的电磁场,比较了各种情况下的电压谐波含量大小,分析了小型单相同步发电机中阻尼绕组的作用.结果表明小型单相同步发电机中阻尼绕组可以削弱负序磁场的影响,降低电压波形正弦畸变率;阻尼绕组采用不同连接形式和选用不同材料对负序磁场的削弱程度不同,其中起主要作用的是阻尼绕组的连接形式.