Smith联接的单相自励感应发电机

针对需要单相电源的场合时有采用三相异步电机自动单相运行这种工况，对自励发电运行方式进行了分析。利用对称分量法导出了Smith联接的单相自励感应发电机对称运行条件及性能计算公式。计算表明：Smith联接的三相感应电机单相自励发电运行时，电压变化率较大，且离开平衡点负序电流迅速增加；利用最优化方法确定三相自励感应发电机不对称运行时的稳态工作点简单有效。实验结果与理论计算基本一致。     

SemihexTM联接的单相自励感应发电机

对Semihex^TM联接的单相自励感应发电机进行探讨，首先利用对称分量法导出了稳态运行时的等效电路和性能计算公式，并讨论了对称运行条件。样机实验与理论分析结果一致。结果表明，Semihex^TM联接的单相自励感应发电机具有较大的电压变化率。     

串联电容稳压的单相自励感应发电机

针对单相自励感应发电机电压变化率大的问题,本文提出通过串联电容稳压的接线方式.利用对称分量法对三相感应电机自励单相发电运行进行了分析,导出了基本方程式和等效电路进而推出电机的性能计算公式,给出了电容的选取原则和方法.样机实验证明了分析的正确性.     

单相Smith电动机瞬态分析

对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真分析.为了得到瞬态特性,推导出电动机定子绕组端电压约束条件,建立起单相Smith电动机在αβ坐标系下的瞬态数学模型.编写计算机仿真程序,通过实例对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了该模型的正确性;用对称分量法分析三相感应电动机Smith接法时的电路系统,确定电容的数值.对仿真结果进行分析,单相Smith电动机在负载一定、转速一定的情况下通过选择恰当的电容可以实现完全平衡对称运行.单相Smith电动机在由三相电机额定相电压的单相电源供电时带负载能力较弱,起动转矩较小,适合于对起动要求不高的风机泵类负载,当要求起动转矩较大时,可采用双值电容来实现.     

一种新型高效单相感应电动机的试验研究

作为三相感应电动机单相运行的一种特殊接法 ,SEMIHEX连接可使三相感应电动机在单相电源上接近对称运行。利用对称分量法对其三相对称运行条件进行了分析 ,给出了三相对称运行时的相量图 ,并对该联接方式下电动机的运行特性进行了试验研究。     

定转子并联两头发电异步电机自励发电仿真分析

为实现一种绕线式感应电机的特殊用法, 对定转子并联两头发电异步电机自励发电系统进行了仿真计算和分析.利用Matlab仿真库三相异步发电机模型, 附加非线性模块,实现了对异步电机磁场部分饱和现象的准确仿真.仿真计算结果表明,该电机在本体结构和体积没有变化的情况下,允许输出功率为原感应电机3倍以上,节省了材料和为单机运行提供了简便的方式.     

单相SemihexTM感应电动机的电容确定方法

SemihexTM绕组联接是三相感应电动机作为单相运行的一种特殊接线方式,SemihexTM电动机与在三相对称电源上运行的三相感应电动机相比,也还具有高的功率因数,在一定条件下效率较高。文章利用对称分量法研究了对称运行需要满足的条件,推导出确定电容的计算公式,试验证明了分析方法的正确性。     

单一电容自励的三相感应发电机性能分析

论述了用一个电容自励的三相感应发电机对单相负载供电的性能分析，采用两种接线方法进行了分析对比实验，确定了滞后连接能得到较好的电机运行性能。     

新型接法的三绕组单相电动机

在单相供电系统中,当电动机额定功率大于0.5 kW时,采用普通单相感应电动机是不经济的,为此提出一种新型连接方式的三绕组单相感应电动机,该接法对Y接法三相感应电动机的6个出线头进行改接,并与2个电容器相连接,改变了绕组中电流的相位,使三相电机在单相供电系统中实现接近对称运行。采用对称分量法研究该连接方式下电机对称运行需要满足的条件,讨论对称运行条件下电容的选择及其对电机性能的影响,推导了该电机性能计算的具体方法。针对该连接方式进行试验研究,并与三相对称运行进行比较。样机试验证明,新型接法三绕组电机的效率接近三相电动机在三相电源上对称运行的效率,且具有更高的功率因数,可替代普通单相感应电动机。     

单相电容式自励感应发电机的稳态特性计算

本文论述单相电容式自励感应发电机稳态性能的计算方法。提出一个以现有的发电机设计程序包为基础,结合能量守恒原理的迭代算法。从而避免了由于单相电容式感应发电机等效电路复杂,而使得在采用牛顿-拉夫森方法计算时的困难。该算法可作为设计发电机电压调节器的理论基础。     

三角形接法三相异步发电机单相稳态建压分析

给出三角形接法三相自激异步发电机单相稳态建压时各参数满足的关系式,研究自激电容值对所建端电压的影响。基于对称分量法,通过矩阵分析推导发电机单相空载稳态运行时的回路阻抗,以回路阻抗为零作为异步发电机稳态运行的条件,采用坐标轮换优化方法求解方程并计算出空载电压值,所采用的方法编程简单且稳定性好。计算了不同自激电容下所建立的空载电压值,计算值与实验值吻合较好,证明了文中分析方法的有效性和准确性。     

自激异步发电机空载建立恒压时电容与转速的关系

异步发电机空载建立恒定端电压时,转子转速和机端电容间存在对应关系.以异步发电机空载稳态运行时基值频率下的一相等值电路为基础,推导了节点导纳方程,依据异步发电机稳态运行时节点导纳为零的必要条件,选择节点导纳绝对值为目标函数,把端电压作为优化约束条件,利用坐标轮换法计算空载下不同恒定机端电压值对应的电容和转速,并且给出了关系曲线,说明了异步发电机存在临界建压转速和临界建压机端电容.本文采用的优化算法,克服了传统方法难以解决有约束问题的缺点,计算值和试验值的一致性说明了方法的正确性.     

自激异步发电机单相空载建压电容的计算

对Y接三相自激异步发电机单相空载稳态运行性能进行分析,通过计算来着重说明平衡电容值和自激建压电容值之间的不同组合对所建端电压的影响。分析过程中用对称分量法推导发电机单相空载稳态运行时的回路阻抗,令回路阻抗的实部与虚部分别为零,作为异步发电机稳态运行的条件和性能计算的基础。采用直接搜索优化方法求解二维方程并计算出单相空载电压值,针对单变量函数用数值法确定给定端电压下的电容组合和最小建压电容值。单相空载电压计算值与实测值相互吻合,验证了该分析方法的有效性和准确性。     

并联补偿电容对自励异步发电机运行性能的影响

针对自励异步发电机自身存在的带负载能力差的缺点,采用并联补偿电容的方法来解决这一问题。以独立运行异步发电机等值电路为基础,令电路的回路阻抗为零,采用降阶消元的简化迭代方法分析异步发电机的稳态运行性能,计算结果与实验结果相吻合,说明了分析方法的正确性。通过比较自励异步发电机带电阻性负载和阻抗性负载时投入不同数值的并联补偿电容后的外特性说明了并联补偿电容能够提高异步发电机的带负载能力。计算还表明,投入并联补偿电容的时机不同会影响异步发电机的电压调整率。通过比较投入前后的最大电压调整率得到了电容的最佳投入时机。     

单相自激式异步发电机带感性负载研究

感性负载是生产和生活中常遇到的负载类型,从静态和动态两方面人手,引入能量守恒的思想,研究了单相自激式异步发电机带感性负载的能力,通过仿真和实验证实了单相自激式异步发电机具有带静态感性负载和动态感性负载的能力,从而促进了单相自激异步发电机的实用化进程.     

Improved Steady State and Transient Performance With Optimum Excitation of Single-Phase Self-Excited Induction Generator

This article deals with the performance prediction and analysis of the two winding single-phase self-excited induction generator (single-phase SEIG). A methodology of selection of capacitors for optimum excitation of the single-phase SEIG scheme is explained. Appropriate dynamic model of the system is developed incorporating the cross-saturation effect. This dynamic model is used for simulating realistic transients, such as no-load and on-load excitation, load perturbation, short-circuit condition, and re-excitation. Simulation results are confirmed by experimental investigation, thus providing verification of the derived model. The results are analyzed to obtain useful guidelines toward system improvements under such transients.     

Fundamental characteristics of a brushless and self-excited sinusoidal-wave single-phase synchronous generator having a two-phase field winding excited by a half-wave rectified current

It is desired from the viewpoints of maintenance and construction to make single-phase synchronous generators of brushless and self-excited types. A novel brushless and self-excited single-phase synchronous generator was devised by one of the authors. The stator exciting current is made to flow simultaneously with the load current in the armature winding. Thus, the iron core for the magnetic circuit can be both for the synchronous generator itself and for the exciter. Experimental studies of the brushless and self-excited single-phase synchronous generator of which the rotor winding is used as a rotor exciting winding and a field winding are described in this paper. In the proposed generator, the rotor is provided with a balanced two-phase field winding to improve the voltage wave distortion. The terminal voltage of this generator can be kept constant in spite of the load variation. Therefore, the proposed synchronous generator can be expected to be used widely.     

自激异步发电机变速恒压运行时电容值的计算

为保证自励异步发电机在转速和负载改变时能稳态恒压运行,采用改变机端电容值的措施,并给出了机端电容值的计算方法。以异步发电机带阻感负载稳态运行时的等值电路为基础,推导了回路阻抗方程,依据异步发电机稳态运行时同路阻抗为零这一必要条件,选择同路阻抗绝对值为目标函数,把端电压作为优化约束条件,利用单纯形法计算了不同转速和负载下的机端电容值,克服了传统方法不能处理有约束问题的弱点,计算值与实验值的一致证明了方法的有效性。此法亦可用来计算并联补偿电容值。论文还给出了恒定负载时机端电容值与转速的关系曲线,说明异步发电机恒压运行时存在临界转速。     

基于节点导纳法的感应发电机不对称稳态性能分析

针对带不对称负载的三角形接法自激感应发电机(SEIG),通过电路方法对其稳态运行状态进行分析。从对称分量法与等值电路出发搭建出数学模型,以一相为准推导了系统的输入导纳,基于节点导纳法求解模型中的关键变量。分析过程中考虑了三种不同负载下不对称运行情况,通用性强。利用一台2.2kW的感应电机进行理论计算与实验验证,计算值与实际值吻合较好,说明了本文论述方法求解SEIG独立电力系统稳态运行指标的可行性。