谐波起动异步电动机的似稳态起动特性分析

针对谐波起动异步电动机这一新型电动机定，转子绕特点，采用频率分离的原理，将电动机气隙磁场的所有谐波划分为两个谐波集合：起动波集合｛ｖ｝ｓｔ和运行波集合｛ｖ｝ｒｕｎ；导出了描述其电磁特性数学模型和相应的等效电路。该模型可推广应用于具有非常规绕组时的常规电动机，还可以用于设计谐波起动异步电动机，样机实例验证了理论分析结果。     

新型永磁转子偏转式三自由度电机磁场特性分析

在简述永磁转子偏转式三自由度电机的工作原理和优越性能的基础上,针对该新型永磁多自由度电机的结构提出了气隙磁场的计算方案,建立了球坐标下标量磁位和气隙磁通密度的计算公式。同时基于三维有限元软件,建立起转子磁场模型并进行仿真计算,给出了不同充磁模式下的磁通密度分布情况,与解析计算结果进行了对比验证。理论分析和计算结果表明了所设计结构的有效性,转子易于实现三自由度偏转运动,其结果可为进一步的研究和实验设计提供借鉴和参考。     

谐波起动异步电动机的似稳态起动特性分析

针对谐波起动异步电动机这一新型电动机定、转子绕组的特点，采用频率分离的原理，将电动机气隙磁场的所有谐波划分为两个谐波集合：起动波集合｛Ｖ｝ｓｔ和运行波集合｛ｖ｝（ｒｕｎ）；导出了描述其电磁特性的数学模型和相应的等效电路。该模型可推广应用于具有非常规绕组时的常规电动机，还可以用于设计谐波起动异步电动机，样机实例验证了理论分析结果。     

确定饱和电机气隙磁场谐波的新方法

本文提出一种把分析气隙磁场的数值方法和解析方法结合起来以求解在饱和条件下电机气隙谐波磁场的方法。这种方法能求出在饱和条件下气隙谐波磁势及开槽等因素引起的谐波磁场,和由于饱和所出现的谐波磁场,这两种可以是同次而不同速的谐波磁场。根据这种新方法所给出的结果,可对电机性能进行准确合理的分析。本文所做的算例结果,证明了这种方法的正确性。     

逆变器供电的异步电动机的脉动转矩及其抑制

本文论述了逆变器供电的异步电动机的脉动转矩是由谐波旋转磁通和不同次数的转子谐发电流相互作闸而产生的。主要脉动转矩是由基波旋转磁通和谐波电流相互作用产生的。脉动转矩的出现造成转子转一圈电动机角速度的变化。在速度很低时,电动机的转动会发生一系列的跳动或步进,所以脉动转矩的存在使电动机的转速使用范围有了一个下限。脉动转矩可采用改善逆变器输出电流波形的方法来抑制。如脉宽调制法,增加定子相数,转差频率增加法等都可有效的抑制脉动转矩。     

谐波励磁同步发电机气隙磁场有限元分析

用限元法分析和计算了１２ｋＷ和５０ｋＷ谐波励磁凸极同步发电机空载和负载时气隙磁场分布曲线,分析了三次谐波电流分布规律和三次谐波绕组电枢反应,计算了转子转动情况下的气隙磁密时间分布．计算结果与实测相近．     

电压型逆变器供电的变频异步电动机设计初探

分析了变频方式运行对异步电机运行性能产生的影响,给出了谐波电流、磁势、转矩、损耗的计算公式提出了变频电机要由通用向专用方向发展的思想在此基础上,提出了将传统异步电动机设计的 6个约束条件简化为 3个,以解放变频异步电动机设计最后给出了变频电机的频率与极数、电磁负荷与气隙大小、槽形及温度与散热的设计思想     

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.     

变频调速异步电动机的设计策略

从机电一体化的角度出发，分析了变频调速时异步电动机的工作状态和在电机设计中需考虑的特殊之点，提出了变频调速异步电动机电阻，漏抗等参数以及额定电压的设计方法，并推出此时的气隙磁通密度的计算公式，实现了异步电动机和逆变器部件的最佳参数匹配。     

车用永磁轮毂电机解析建模与齿槽转矩削弱

为了提高永磁电机设计和优化的效率,避免有限元软件建模、计算耗时长的缺点,建立了定子齿上开有辅助槽的表贴式永磁电机的解析模型。在二维极坐标下以矢量磁位为位函数,在各个子域建立拉普拉斯方程或泊松方程,根据分离变量法求解各子域矢量磁位的表达式,并利用各子域的边界条件求得相关的谐波系数,推导了该永磁电机模型空载下的气隙磁通密度、齿槽转矩、磁链和反电动势公式。然后,计算了一台车用轮毂外转子32极48槽永磁电机在空载下的气隙磁通密度、齿槽转矩、磁链和反电动势,并通过有限元法和齿槽转矩实验验证了解析模型的有效性和精确性。此外,基于解析模型优化了该轮毂电机的齿槽转矩,将齿槽转矩削弱了37.2%。     

多相永磁无刷直流电机凸极效应的数学模型

考虑到多相永磁无刷电机转子磁路结构及气隙磁密波形对电机运行性能和控制策略的影响,需要建立准确的电机数学模型。该文根据永磁电机磁场的特性,推导了电磁转矩和反电势的一般表达式,建立了考虑凸极效应和气隙磁密谐波的多相永磁无刷直流电机数学模型,用有限元方法计算模型中的参数。结合一台样机进行了仿真和实验,结果表明该数学模型既准确反映了电机的性能,又可用于多相永磁无刷电机整个系统的仿真计算。     

基于定子槽结构的永磁同步电机振动噪声优化

为了改善永磁同步电机一阶齿谐波引起的振动噪声,本文基于ANSYS Workbench多物理场耦合平台,对电机电磁噪声进行联合仿真,优化电机振动噪声。分析了一阶齿谐波引起的振动噪声所在的空间与时间阶次,通过对定子结构优化的方式降低电机的振动噪声。分析了定子槽的各种参数对电机气隙磁通密度的影响,并通过回归分析的方式得到其对电机气隙磁密的回归模型,通过优化算法找到最适合定子槽参数。经仿真分析表明优化后的电机气隙磁密得到明显改善,0空间阶次由12倍电磁频率引起的48时间阶次的电磁噪声得到了显著降低,证明了优化方案的可靠性。     

鼠笼转子磁力联轴器空载气隙磁场有限元分析

为得到鼠笼转子异步磁力联轴器内部磁场的直观分布情况,首先给出了空载磁场理论分析,其次运用ANSYS软件对影响该磁力联轴器气隙磁场的主要因素:磁极数、永磁体厚度、内转子槽数、槽宽和槽深进行了模拟分析.结果表明当磁极对数为14极,永磁体厚度为8mm,槽数为24槽,槽宽为8mm,槽深为18mm,在安装允许的范围内气隙长度为最小时磁力联轴器的气隙磁密最大.鼠笼转子异步磁力联轴器的有限元分析方法为该类联轴器的结构优化设计提供了一种新思路.     

交流电机绕组的谐波分析与谐波利用

文章以大小双星型绕组为例,着重介绍了谐波起动感应电机的起动性能及原理,给出了用于编制程序的数学模型与算法,这不但易于实现新型绕组的设计软件,还可以获得常用电机正规绕组的自动分槽与普适的磁势谐波分析程序,并根据槽号相位表证明60°相带绕组的优越性。     

采用电压矢量重构的异步机PWM控制方法

本文基于控制异步机气隙磁通按准圆形轨迹移动的原理，采用电压矢量重构的PWM方法实现了异步机的速度调节控制。     

定子槽口宽度对同步电机永磁体涡流损耗影响

采用二维时步有限元法,系统地分析变频供电条件下高功率表贴式永磁同步电机定子槽口宽度对电机漏抗、功率因素、绕组电流、气隙磁密等参数的影响,从而确定永磁同步电机（PWM）波供电下槽口宽度对永磁体涡流损耗的影响. 分析表明,定子槽口宽度由6.0 mm变为2.5 mm,电机漏抗增加,由高直流母线电压变频供电引起的电枢纹波电流得到较好抑制,高次谐波电流得到很好过滤,气隙磁密高次谐波幅值减小,永磁体涡流损耗减小可减小近40%. 同时,对两台不同槽口宽度样机进行永磁体温升试验,验证了分析方法和计算结果的正确性.      

内置式永磁电机齿槽转矩的优化设计

针对内置式永磁同步电机存在的齿槽转矩问题,采用有限元软件Maxwell分别对不同分段数、不同非均匀气隙情况下的内置式永磁同步电机进行分析.理论分析表明:转子分段斜极可以抑制齿谐波,从而削弱齿槽转矩;而采用非均匀气隙结构则可以通过优化气隙磁密的特定次谐波削弱齿槽转矩.依据理论分析,提出一种二者相结合的方法抑制电机的齿槽转矩.优化结果表明:该方法能有效地抑制电机的齿槽转矩.     

地铁车辆三电平逆变器主传动系统仿真

三电平逆变器较两电平逆变器具有输出波形好、脉冲频率低、对器件耐压要求低、输出的谐波分量低等优点,三电平的牵引逆变器在日本和德国的地铁车辆中均已应用。直接转矩控制具有结构简单、转矩响应快以及对参数鲁棒性能好等优点,已广泛应用于异步电动机的调速系统。现提出一种三电平异步电动机直接转矩控制（DTC）系统,将磁链划分为12个区间,通过定子磁链观测和转矩计算,就可以得到使磁链为圆形的18个电压矢量。仿真结果表明,该方法在三电平逆变器供电的异步电动机上有效地实现了基于18矢量法的DTC系统,并能达到较好的控制性能。