检索结果-南通市图书馆

作者：贾连涛青岛大学

学位级别：硕士

多相感应电机具有运行稳定、容错性高、结构简单等诸多优势,在需要高可靠性和大功率动力设备的场所具有广阔应用前景。铁耗作为多相感应电机的重要指标,对电机的运行性能和降耗节能两个方面有重要影响。受电机齿轭部不同磁化方式、齿槽... 详细信息

多相感应电机具有运行稳定、容错性高、结构简单等诸多优势,在需要高可靠性和大功率动力设备的场所具有广阔应用前景。铁耗作为多相感应电机的重要指标,对电机的运行性能和降耗节能两个方面有重要影响。受电机齿轭部不同磁化方式、齿槽谐波、磁路饱和等复杂因素的影响,准确计算电机铁耗一直是电机设计的难点。本文从理论分析和数值计算的角度入手,对多相感应电机铁耗进行深入分析研究,并探究其影响因素。介绍了多相感应电机的结构原理和铁耗的物理机理。从微观角度给出了铁磁材料脉振磁化方式下的磁滞损耗、涡流损耗、附加损耗的产生原因和数学模型,分析了脉振磁化铁耗模型直接应用于电机的局限性,同时分析了旋转电机特有的旋转磁化损耗原理,说明了多相感应电机铁耗的分类构成。分别引入电机铁耗计算公式和可计及谐波、局部磁滞环以及旋转磁化的铁耗分离计算模型,分析了上述两种计算方法的特点,为铁耗分析计算打下理论基础。根据时步有限元场-路耦合原理,建立了多相感应电机单极二维时步有限元场-路耦合模型。对电机端部绕组进行等效处理,把端部电路方程并入电磁场方程,大大降低了建模的复杂度和求解时间。分析了电机铁心典型位置的磁密变化波形,进而得出铁心不同部位磁化特征。在经典铁耗分离模型基础上建立了基于有限元法的铁耗计算模型,通过数据拟合求得该模型各项损耗系数,并以此计算出不同运行状态下多相感应电机的铁耗数值,得出电机各部分铁耗密度的分布规律,同时与铁耗公式计算结果进行对比。探究了多相感应电机铁耗的影响因素。根据控制变量法原理,分别单独从磁性槽楔、定子槽尺寸和定子斜槽三个因素研究其对电机铁耗的影响,并得出不同因素对电机磁场和铁耗的影响关系。本文所做工作对多相感应电机的设计与优化有着重要参考价值。

关键词：多相感应电机铁耗分析电磁分析有限元法

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输送机用隔爆水冷异步电机的损耗计算

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煤炭学报 2016年第S2期41卷 571-575页

作者：赵燕云马宪民西安科技大学电气与控制工程学院陕西西安710054

输送机用隔爆异步电机在运行的过程中,经常处于空载、轻载和过载运行状态,导致电机的定转子电流和损耗不断发生变化,对电机的温升和可靠运行带来影响。以YBSD-525/263-4/8G电机为例,建立电机的二维有限元模型,对3种不同运行状态下电机... 详细信息

输送机用隔爆异步电机在运行的过程中,经常处于空载、轻载和过载运行状态,导致电机的定转子电流和损耗不断发生变化,对电机的温升和可靠运行带来影响。以YBSD-525/263-4/8G电机为例,建立电机的二维有限元模型,对3种不同运行状态下电机损耗进行了分析。通过对电机铜耗分析可知,随着负载的增加,基波电流和谐波电流也逐渐增大,定转子的铜耗也增大。在对电机的铁耗进行分析时,考虑磁密分布不均的影响,将电机的定转子铁芯分成7个部分分别对磁密和铁损进行计算和分析。由分析结果可知:当电机负载增加时,定转子齿顶和齿身的铁损增加最快,齿根和齿轭的铁损变化不大。本研究为今后对隔爆水冷异步电机负载状态改变时内部温度场的分析奠定基础。

关键词：隔爆异步电机负载变化铜耗计算铁耗分析

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不同结构转子无刷双馈感应电机的磁场调制能力及性能的研究

不同结构转子无刷双馈感应电机的磁场调制能力及性能的研究

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作者：刘昊青太原理工大学

学位级别：硕士

和目前风电系统中使用的主流机型双馈发电机（Doubly-fed induction generator,DFIG）相比,无刷双馈电机（Brushless Doubly-fed machine,BDFM）同样具有所需变频器容量小,系统总成本低的优点,但是BDFM省去了电刷和滑环,提高了可靠性,... 详细信息

和目前风电系统中使用的主流机型双馈发电机（Doubly-fed induction generator,DFIG）相比,无刷双馈电机（Brushless Doubly-fed machine,BDFM）同样具有所需变频器容量小,系统总成本低的优点,但是BDFM省去了电刷和滑环,提高了可靠性,降低了维护成本,因此在风力发电领域有广泛的应用前景。近十年来,无论在电机本体还是控制策略方面都取得了大量的研究成果,并日益走近市场。无刷双馈电机定子上具有两套绕组,分别称为功率绕组和控制绕组。两套绕组之间没有直接耦合,而是通过转子的磁场调制作用实现能量交换。转子磁场调制效果是影响无刷双馈电机运行特性的关键因素,而不同的转子结构的磁场调制效果也不相同。目前研究中的无刷双馈感应电机的转子结构有笼型和绕线型两种,本文针对这两种转子结构的磁场调制效果、运行特性及损耗计算开展如下研究。1.笼型及绕线型转子磁场调制效果分析从无刷双馈电机内部磁场入手,提出了一种笼型转子磁场解析分析方法,对笼型转子的磁场调制机理进行分析,分析结果表明,通过改变短路环个数及跨距可以提高笼型转子的磁场调制效果,在此基础上计算了笼型转子的最大调制能力,对绕线型转子的磁场调制机理进行了分析,从数学关系上得到绕线型转子的最大调制能力,建立有限元仿真模型对理论分析进行了验证。2.无刷双馈电机开环运行时稳态性能分析为定性分析无刷双馈电机开环运行性能,在理想条件下,通过转子对定子两个磁场的调制关系,推导了开环运行时定子绕组电流、功率以及电磁转矩与端电压的关系,得到简洁明确的表达式。有限元仿真验证了理论的正确性,并对比了笼型转子和绕线转子结构的运行性能。3.无刷双馈电机电磁转矩波动分析在分析无刷双馈电机开环运行特性随控制绕组电压初相角变化的基础上,对气隙合成磁场中谐波含量的变化进行分析,进而分析了无刷双馈电机电磁转矩大小及波动随控制绕组电压初相角变化的原因。对比笼型与绕线型转子结构气隙合成磁场谐波与转矩波动情况,表明绕线型转子改善了转子磁场谐波,从而能够减小转矩波动,提高电机性能。4.无刷双馈电机铁耗分析通过曲线拟合建立了考虑电机铁心饱和时铁磁材料B-H之间的解析表达式,将其插入现有的笼型转子无刷双馈电机铁心损耗计算的解析计算程序中,从而减小了该计算程序与有限元计算铁耗之间的误差,提高了路算方法计算BDFM铁耗的准确性。分析了铁耗随控制绕组电压初相角的变化趋势,同时通过有限元仿真对比了笼型转子和绕线型转子无刷双馈电机的铁耗,结果表明绕线型转子削弱了转子谐波,对减小铁损有显著作用。

关键词：无刷双馈电机转子结构磁场调制能力运行特性铁耗分析

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不对称偏心气隙结构的电动机车用永磁同步电机研究

不对称偏心气隙结构的电动机车用永磁同步电机研究

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作者：潘陶红上海大学

学位级别：硕士

为提高电动机车用永磁同步电机的功率密度,气隙长度通常设计得较小,而这使得电枢反应对气隙磁场的影响加强,导致负载气隙磁密与反电势严重畸变。为此本文设计了一种不对称偏心气隙结构,并分别围绕该结构在整数槽分布绕组电机与分数槽集... 详细信息

为提高电动机车用永磁同步电机的功率密度,气隙长度通常设计得较小,而这使得电枢反应对气隙磁场的影响加强,导致负载气隙磁密与反电势严重畸变。为此本文设计了一种不对称偏心气隙结构,并分别围绕该结构在整数槽分布绕组电机与分数槽集中绕组电机中的应用展开研究。论文主要研究内容如下:(1)考虑交叉耦合及饱和的PMSM电磁参数研究介绍基于冻结磁导率法的电感参数计算方法,并基于该方法对(9轴坐标系下PMSM基本数学模型中的磁链方程与转矩方程进行修正,为后续分析奠定理论基础。(2)不对称偏心气隙在整数槽分布绕组电机中的设计与分析鉴于常规结构ISDWPMSM的负载气隙磁场存在明显畸变,结合电动机车单向驱动特性,设计一种不对称偏心气隙结构,磁场增强处采用偏心气隙,磁场削弱处采用均匀气隙。通过定义设计参数——最大最小气隙比,对该结构进行优化。对比对两种结构ISDWPMSM的电磁性能,并分别采用传统磁链电流法与冻结磁导率法分析不对称偏心气隙结构对电感的影响,基于冻结磁导率法对转矩进行深入分析。研究表明,不对称偏心气隙结构能显著削弱负载磁场畸变,额定工况下转矩脉动可降低70.75%,额定转速下不同负载时效率均有明显提升;由于交轴气隙的增大,交轴电感有所减小,而直轴电感基本不变;与常规结构ISDWPMSM相比,该结构电机具有更大的永磁转矩,而其传统磁阻转矩相对较小。(3)不对称偏心气隙在分数槽集中绕组电机中的设计与分析基于反电势与定转子主要尺寸一致原则开展常规结构与不对称偏心气隙结构FSCWPMSM设计,并对两者的电磁性能进行对比。分别在理想正弦电流供电与逆变器供电条件下,分析不对称偏心气隙结构对电机铁耗的抑制效果。研究表明,FSCWPMSM磁动势谐波丰富,磁场畸变更为严重,而不对称偏心气隙结构能对其进行有效抑制,并改善电机性能;额定工况下,ISDWPMSM与FSCWPMSM铁耗分别可降低22.74%、29.11%,其中不对称偏心气隙结构对涡流损耗(相较于磁滞损耗)与转子铁耗(相较于定子铁耗)的抑制效果更为显著;考虑电流时间谐波影响时,铁耗明显增加,但该结构仍可对其进行有效抑制。(4)基于矢量控制的PMSM联合仿真研究为考虑实际控制系统对电机性能的影响,建立基于矢量控制的JMAG-Simulink-PSPICE联合仿真平台,并借助该平台对所设计的4台电机进行分析,进一步验证不对称偏心气隙结构的有效性与可行性。

关键词：电动机车不对称偏心气隙冻结磁导率铁耗分析联合仿真

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基于软磁复合材料的超高速永磁同步电机电磁设计分析

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电机与控制应用 2021年第1期48卷 78-82页

作者：韦福东王建辉刘朋鹏上海电器科学研究所(集团)有限公司上海200063

软磁复合(SMC)材料因其材料特性及微观结构特点,具有涡流损耗系数低、各向同性等优点,适用于超高速永磁同步电机(PMSM)设计,可以有效降低电机铁耗。以1台额定转速4000 r/min、额定频率533.33 Hz的PMSM为例,从电磁特性、铁耗分析计算等... 详细信息

软磁复合(SMC)材料因其材料特性及微观结构特点,具有涡流损耗系数低、各向同性等优点,适用于超高速永磁同步电机(PMSM)设计,可以有效降低电机铁耗。以1台额定转速4000 r/min、额定频率533.33 Hz的PMSM为例,从电磁特性、铁耗分析计算等角度对SMC材料及硅钢片进行对比分析及有限元仿真计算,通过样机试验验证SMC材料分析结果的有效性。利用该分析方法,以1台采用SMC材料的120000 r/min的超高速PMSM为例,对比分析不同极槽配合对电磁性能的影响,对SMC材料应用于超高速PMSM提供一定的指导。

关键词：超高速永磁同步电机软磁复合材料铁耗分析

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大型矿用永磁直驱电机设计及铁损分析

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防爆电机 2019年第3期54卷 16-18页

作者：符致昭中车永济电机有限公司

针对矿用永磁直驱电机运行特点,以1000kW 65r/min 1140V大型矿用永磁直驱电机为例,在空载、额定工况下,对电机齿槽转矩、气隙磁密、反电势和负载转矩等主要性能进行电磁仿真计算,介绍电机结构特点;并进行铁损分析。

关键词：永磁直驱电磁计算铁耗分析

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