凸极式永磁同步电机电磁功率和电磁转矩

永磁电机是联系机械系统和电系统的一种旋转机械。而机械系统和电系统是通过磁场的作用联系在一起。也就是说磁场是机械系统和电系统两者转换的媒介;是电磁功率(电磁转矩)产生的根源。电机学中以双反应理论为基础,求出凸极同步电机的电磁转矩公式。但是它把三相绕组的自感、互感关系一并考虑在合成磁势之中,掩盖了电机各感应系数随时间周期变化的物理实质,这对进一步研究电机在过渡过程及其复杂运行下电磁转矩、能量关系等均有局限性。因此我们从磁场能量相绕组之间的耦合关系,推导出凸极同步电机电磁转矩公式,有助于我们理解同步电机内部的电磁过程。 永磁同步电机的转子磁场是永久磁铁产生的,该转子磁场对定子线圈和铁芯的影响是与电磁铁等效的,我们便可以用一个近似的等效方法计算转子为永久磁铁的电机,用磁场能量和绕组之间的耦合关系,推导出凸极式永磁同步电机电磁转矩公式。     

双定子无轴承开关磁阻电机径向力解析模型

传统双绕组无轴承开关磁阻电机旋转转矩与悬浮力之间存在着复杂的耦合关系,而双定子无轴承开关磁阻电机结构上实现了转矩和悬浮力的独立控制,从而简化了控制的复杂性.基于双定子无磁阻电机的结构和运行原理,提出了一种考虑转子偏心影响的径向力分析方法,推导出了该电机的径向力解析模型.在建立内定子等效磁路的基础上,求取了由气隙磁导表示的悬浮绕组的自感和互感表达式,进一步分析出转子偏心位移、电机结构参数、悬浮绕组电流与转子径向受力之间的数学关系,与有限元分析结果比较验证了数学模型的正确性.该数学模型的重要贡献在于提供了转子偏心运行时径向力的解析计算方法,为双定子无轴承开关磁阻电机的稳定悬浮旋转控制提供了基础,同时为磁轴承和无轴承类电机转子偏心时的径向受力分析提供了参考.     

矢量控制感应电机参数变化的影响研究

在感应电机数学模型的基础上，分析了在转子磁场定向恒磁通矢量控制感应电机控制系统中转子电阻和电机电感变化的影响，证明了电机电感的变化对电机转速和电磁转矩不产生影响，建立了考虑电机参数变化时电机矢量控制的数学模型，仿真结果表明该模型具有结构简单和分析方便等优点。     

无刷双馈调速电机的建模与恒功率角控制策略

为了研究新型磁阻转子无刷双馈调速电机系统的运行特性，分析了定子主、副绕组的耦合参数，在实际坐标下，推导了该种电机的数学模型。在不需要复杂坐标变换的前提下，提出了其恒功率角控制策略，该控制镱略不仅可以得到良好的动态性能，而且能够实现宽广范围的平滑调速。基于simulink技术，构建了该种电机的通用仿真模块。仿真与实验结果的一致性，证明了所推导数学模型、通用仿真模块和控制策略的正确性和可信性。     

绕线转子无刷双馈电机空载电流分析

以绕线转子无刷双馈电机为研究对象,基于转子电路电压平衡关系,以转子边作为参照系,针对无刷双馈电机两套不同极数的绕组,提出极数折算的概念,导出无刷双馈电机正常运行时这两种不同极数绕组各自产生的合成磁动势必须保持的平衡关系,及转子电动势平衡关系的磁动势表现形式,解释了定子控制绕组变频调节时电流变化机理,由此推导了无刷双馈发电机空载运行状态下,定子控制绕组中的空载电流计算方法,并制作Y250-2/6和Y355-2/6两台不同机座号的试验电机进行了测试,结果与理论分析相符.     

三相交流电机的受控源等效电路及其分析

根据动态磁耦合电路的观点分析三相隐极型电机定子绕组、转子绕组以及它们之间的关系,得到了电机定、转子分离的受控源电路模型,并通过该电路模型分析电机的各种工作状态.     

新型内置-表贴式异向旋转永磁电机的分析与研究

针对海下航行器运行时易产生侧滚现象,结合内置式永磁电机、表贴式永磁电机及双转子电机的特点,提出一种新型内置-表贴式异向旋转永磁电机,运用磁路法分析此类电机的运行机理及磁路关系。在此基础上,建立新型电机的有限元分析模型,分析其空载反电势及齿槽转矩。研究结果表明,随着内外转子相对位置的改变,内外电机的磁路呈现串联-并联-串并联的变化关系,电机的空载反电势正弦度较好、幅值较高,采用转子斜极结构大大削弱了此类电机的齿槽转矩、降低了振动及噪声,设计出的新型电机满足水下航行器用电机的要求。     

级联式无刷双馈风力发电机的运行控制

为延长双馈电机的使用寿命,提高其可靠性,在分析级联式无刷双馈电机原理的基础上,通过转子和功率绕组、控制绕组之间的坐标变换,根据d-q双轴数学模型,推导出无刷双馈电机矢量解耦数学模型.仿真结果表明:同步角矢量解耦控制系统能够实现对电机转矩和磁通的完全解耦控制,空载并网控制调节过程快、精度高,并网过渡平稳,具有良好的控制性能,验证了无刷双馈电机矢量解耦控制的可行性和优越性.     

双转子电机在电动汽车上的驱动特性分析

研究一种基于对转双转子电机的电动汽车驱动系统,并对其进行数学建模和仿真分析。分析了双转子电机左右输出轴及传动机构转动惯量的差异对汽车驱动的影响,建立了基于双指数模型的纵向附着系数计算模型。通过理论推导结合仿真分析知：①基于对转双转子电机的驱动系统具有转弯差速功能,转弯时电磁转矩不变。②内外转子两侧传动机构的转动惯量和的差异对电动汽车的驱动加速影响很小,在滑转率较小的情况下,汽车两侧车轮几乎具有相同的加速度、速度和滑转率变化量;③只要把内外转子两侧传动机构的转动惯量和的差异控制在较小的范围内,即使在汽车完全打滑的情况下,汽车两侧车轮的加速度和速度也相差不大。     

电压型逆变器控制的感应电机电磁设计

对由电压型逆变器供电的感应电动机电磁负荷的选择,定、转子绕组设计和工作性能计算进行了深入的分析,提出了与普通感应电机设计不同的特点,以解决变频器与感应电动机匹配的问题.     

威格纳分布在异步电动机故障诊断中的应用

利用 Ｗｉｇｎｅｒ分布对笼型异步机起动过程的定子电流作时频谱分析以确定其中是否有（１—２ｓ）ｆ（ｓ为滑差，ｆ为电网频率）这一断条特征量．从而诊断有无断条。结果表明：这种方法比传统的利用稳态定于电流作谱分析来诊断转子断条的方法，具有灵敏度高、信息丰富的优点，并且为双鼠笼异步电动机上笼断条的早期诊断提供了可行的途径。     

计及转子阻尼效应的定子谐波漏抗

给出考虑转子谐波对定子谐波的阻尼作用时,鼠笼式异步电动机定子绕组谐波漏抗的计算方法.这一方法在参数计算准确度方面优于传统方法;同时对变极调速异步电动机,当其定子磁势谐波含量比正规绕组较大时,其电磁计算尤为重要。     

交流电机定子绕组磁势的分析

从综合角度,分析了交流电机结构及定子绕组磁势的异同和相似之处。提出用一种新的方法来推导交流电机定子短距绕组系数,并用一种简单而直观的实验方法验证三相交流电机定子绕组中所产生的旋转磁场。     

四极四相开关磁阻电机电磁场的有限元分析

本文对一种绕组按N,S交替排列的开关磁阻电动机原型进行了四个典型的物理模型的有限元分析;提供了11种不同定、转子相对位置的磁链φ与电流i之关系图及等矢量磁位线分布图,给出了给定激磁电流条件下的转矩T与转子位置θ的变化曲线T=f(θ)及电,感L与电流i、转子位置θ的变化曲线L=f(i,θ)。文中还进行了计算与实验结果的对比。     

三相异步电机定子轴系ABC下的Matlab/Simulink仿真模型

提出了三相异步电机三相定子轴系ABC下的数学模型,模型中电压与电流变量就是电动机定子电压与电流的实际值,对由变频器供电的电动机控制系统来说,利用该模型,变频器和定子之间无需进行电压或电流的变换,且该模型具有dq轴系模型的优点,采用Matlab／Simulink对该数学模型构建仿真模型,并通过实例进行了验证,结果表明,仿真结果与实际值相一致,说明本文建立的模型是有效的。     

无刷双馈电机谐波转矩及定子绕组环流的分析

在分析无刷双馈电机的磁场分布及定子功率绕组、定子控制绕组和转子绕组所产生的各次谐波及其相互作用的基础上,提出了谐波等效电路、分析了谐波转矩的产生及其对无刷双馈电机运行性能的影响,并分析了无刷双馈电机转子绕组感应电流产生的谐波磁场在定子绕组中的感应电压,以及定子绕组并联支路中环流的产生原因．为无刷双馈电机的分析设计及其谐波分析提供了理论工具．     

谐波起动电动机起动切换瞬变电流的研究

本文研究了谐波起动电动机起动切换瞬变电流的规律.运用四阶尤格-库塔法,对Y-△起动和谐波起动过程的切换瞬变电流进行仿真计算,给出了计算结果,与实测值相比,获得了较为一致的结果,分析计算与实测结果表明,A型谐波起动的断电切换过程中存在着瞬变电流冲击,就其冲击幅度和持续时间看,不会对电网和电源变压器造成不良的影响.     

六相异步电机定子谐波电流抑制的滤波器研究

针对电压型逆变器驱动的多相异步电动机的定子谐波电流问题,提出了一种新型的电抗滤波方法,滤波电抗器采用单铁心结构.当被控异步电机为六相移30°的绕组结构时,定子中的基波电流在电抗器铁心中产生的磁动势为零,而5次,7次等低次谐波电流则产生2倍于三相结构的旋转磁动势,因此该滤波器可以有选择地对定子中的显著谐波电流产生电抗,而对基波电流不产生电抗.对包括滤波器的多相异步电动机建立了数学模型并进行了仿真分析,仿真结果验证了电抗器的有效性.     

无速度传感器感应电机矢量控制方法的研究

给出了感应电机在两相静止坐标系下的数学模型,提出了一种基于转子磁场定向的无速度传感器矢量控制系统设计方案。详细介绍了系统的控制原理,并通过仿真研究验证了该系统模型和控制方案的正确性。