车用内置式永磁驱动电机反电势谐波削弱方法

内置式永磁驱动电机具有功率密度高、噪音小、调速范围广等优点,在新能源电动汽车领域中具有广泛的应用前景。针对内置式永磁驱动电机空载反电势谐波含量大而引起的齿槽转矩大和谐波损耗高等问题,本文提出了3种通过改变转子拓扑结构实现空载反电势谐波含量削弱的方法,并利用有限元电磁场计算软件,建立内置式永磁驱动电机的有限元模型,计算并分析不同转子拓扑结构对电机空载反电势谐波等性能的影响,进而对电机的拓扑结构进行优化。最后,制造了实验样机,试验测试了样机的空载性能,并与仿真结果对比,验证了有限元仿真的准确性和谐波削弱方法的可行性。     

塔架式抽油机电机温升研究

针对塔架式抽油机的长冲承、往复式的工作要求，以及对驱动电机体积限制的问题，提出用低速大转矩永磁同步直驱电机作为驱动电机，提高电机功率密度和运行可靠性。给出了塔架式抽油机永磁电机的电磁方案，采用有限元法对电机电磁性能、电机损耗进行了仿真计算；鉴于电机往复式运动会使电机动态过程占比较高，将稳态损耗和瞬态损耗分离并将二者等效成一个热源分析，采用有限元法进行了稳态热仿真。仿真结果验证了设计的合理性。     

基于MATLAB/Simulink的变频电机系统能耗实用模型

变频电机系统能耗分析需要对系统各环节建立准确的损耗计算模型。针对目前有限元模型建模繁琐、计算量大的现状,在考虑了变频电源谐波对铁耗电阻影响的基础上,建立了计及铁耗等效电阻的异步电机数学模型及PWM变频器主电路损耗模型,提出一种基于MATLAB/Simulink的变频电机系统实用模型,实现了变频电机系统各环节损耗准确分析。通过对不同工况下变频器、电机和系统总效率的仿真分析,揭示了传统忽略变频器能耗的损耗分析方法对系统最佳运行点估算存在一定误差。为了验证模型正确性,对一组5.5 k W变频电机系统进行了试验对比,验证了文中模型能够正确有效地模拟变频电机系统运行。研究成果为进一步研究系统能耗最优控制策略提供了重要理论支撑。     

变频电动机振动转矩特性测定的新方法

目前,变频调速系统仍然是用变频器驱动普通的异步电动机.而变频器输出的大量高次谐波产生的振动转矩已经影响到整个变频调速系统性能的提高.文章提出一种变频器电源供电下三相异步电动机振动转矩特性测定的新方法,并用实验证明此方法的正确性,对今后变频电机的设计有一定参考作用.     

SPWM变频装置供电对异步电机性能的影响

着重讨论SPWM装置供电时对异步电机性能的影响,对电源时间谐波引起电机的各种附加损耗进行分析和计算,计算结果与试验值较为一致。此外就不同调制比时的SPWM电源对电机损耗的影响进行分析,试验结果表明适当提高调制比可降低电机附加损耗,改善电机性能。这为非正弦波电源供电时异步电机的设计创造了条件。     

基于谐波注入算法的变频器驱动下PMSM损耗抑制方法

永磁同步电机(PMSM)在变频器驱动下运行时,受变频器所产生的含量较高的时间电流谐波影响,电机的损耗会大幅增加,这将严重影响到电机运行的安全性与稳定性,而通过对电机本体结构进行优化的传统方法所带来的损耗抑制效果有限,不足以解决问题。针对此,从电机的控制策略出发,提出了一种基于谐波注入算法的PMSM损耗抑制方法,通过对成分含量最高的5次、7次时间电流谐波进行抑制,来降低变频器驱动下电机的损耗。以场路耦合联合仿真模型为计算工具来验证算法的有效性,结果表明在加入谐波注入算法后电机的损耗降低了24.9%,所达到的效果较好,为电机的损耗抑制提供了一种参考。     

变频器供电永磁直线同步电动机谐波特性分析及计算

研究了变频器输出谐波电源对永磁直线同步电动机的磁势、电流、损耗、效率等的影响,分别计算了同台永磁直线同步电动机在传统正弦波电源与变频器输出非正弦电源下的效率、功率,分析了谐波问题的影响。给出了补偿变频器输出谐波的方案,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq的谐波电流检测法对谐波进行检测,仿真结果为提高变频器供电电机的绝缘及永磁直线同步电动机的推广应用提供了依据。     

变频器驱动下异步电机铁心损耗的研究

本文介绍了一种计算变频器驱动下异步电机铁心损耗的方法。该方法在分立铁耗模型的基础上,结合贝塞尔函数,推导出了变频器供电下异步电机铁耗的计算模型。在考虑变频器参数对铁心损耗的影响的情况下,建立了变频器供电时和标准正弦供电时铁心损耗的数量关系。分析了变频器供电时电机铁心损耗与变频器调制比和载波比的变化关系。并针对一台4500kW变频电机铁心损耗进行了计算分析。     

一种抑制三次谐波转矩脉动的双绕组电机结构

电机驱动与蓄电池充电一体化拓扑结构通过电气元件和电机绕组的复用提升车载充电系统在体积、质量、成本等方面的竞争力,但同时也为零序电流提供通路,增加电机驱动时的损耗和转矩脉动。针对零序电流产生三次谐波转矩脉动的问题,研究了一种双绕组六相电机结构,以抑制零序电流对转矩脉动的影响。仿真结果表明,该电机结构能消除零序电流产生的三次谐波转矩,有效抑制转矩脉动。     

异步电机基于谐波磁场影响的槽配合综述

异步电机的槽配合与电机中谐波磁场有密切的关系。本文在谐波磁场分析的基础上,从研究异步电机定、转子槽配合对最小转矩、电磁振动和噪声及杂散损耗的影响出发,得出一系列合理选择槽配合规则,这些规则对异步电机优化设计具有指导意义。     

变频运行感应电动机谐波电流计算与转矩,损耗分析

提出了变频运行感应电机稳态谐波电流、脉动转矩及损耗的计算方法,分析了高次谐波产生的异步附加转矩以及脉动转矩的形成。为了得到具有较小谐波电流、转矩的ＳＰＷＭ生成法,设计了双ＣＰＵ结构的变频器,用它供电被测电机并对电机谐波电流进行测试,测试与计算结果吻合良好。     

电机试验站电源用变频器的选型

介绍了变频器做大型电机试验站的主电源,在一定程度上取代了由旋转电动机-发电机组组成的变频电机组电源。提出作为试验主电源,输出电源的谐波应满足电机试验标准对试验电源质量的要求。以高低高型式供电的变频器经过输出变压器的电气隔离作用,输出电源可满足电机对试验电源的要求。     

基于级联H桥变频器的极相调制感应电机驱动系统

高压电机配用高压变频器具有较大的节能性和高效性,已有广泛应用。级联H桥多电平变频器采用模块化设计理念,通过多个相同的低压变换单元级联起来实现高压及大功率的功能,且变频器输出电流谐波较小。极相调制感应电机可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩和转速范围得到扩展。为此介绍一种级联H桥多电平变频器拖动极相调制感应电机变频起动和调速,该电机的定子绕组可配置为9相4极和3相12极。通过仿真验证了级联H桥多电平变频器能够满足极相调制感应电机的变频调速性能和极相调制矢量控制性能,可为新能源发电、船舶推进、工业传动等高压大功率领域提供技术保障。     

Analysis of Harmonic Current Propagation Generated by Power Electronic Motor Controls Under Nonideal Conditions

Harmonic problem can be a serious problem in power systems. Typical case study is helpful for understanding the harmonic effects. This paper provides a novel method to establish some PSPICE macro models and apply these models to analyze the harmonics on the supply side and load side through a typical structure, which include the thyristor rectifier controlled DC motor and the induction motor fed by the PWM rectifier-inverter. Through this method, balanced and unbalanced conditions are studied. Little unbalanced degree may cause large harmonic distortion at the converter input side. Experimental results are presented to validate the simulation results.     

Power quality improvement using integral-PWM control in an AC/AC voltage converter

Power electronic systems generate harmonics. Harmonic attenuation is important in the improvement of power quality. For power control, using specified pulse width modulated (PWM) phase control per cycle of the AC supply reduces the harmonic impact of many AC-to-AC electronic controllers. This paper describes a novel power controller that uses an integral cycle-PWM phase controlled converter with one bi-directional semiconductor switch. The converter does not need synchronization with the supply. The controlling PWM signal is modulated to generate maximum fundamental component and minimum harmonic content of the load voltage and current. The circuit topology presented in this paper diminishes the inherited drawback of using the phase or integral cycle control concept used intensively for electric heating applications. The technique offers the advantages of simplicity and reliability of controlling high power and low harmonic levels. Power injected to the load can be precisely controlled resulting in high conversion efficiency.     

矩阵式变换器改善智能建筑电能质量的研究

矩阵式变换器是直接交-交变换装置,没有中间大容量直流储能环节、功率密度高、体积小、重量轻,可获得和输入交流电压同频且相位可控的输入电流和负载所需的电流波形,谐波分量小,使用寿命长,能忍受高温、粉尘等恶劣运行环境.本文分析了矩阵式变换器用于智能建筑的可能性,在基于RB-IGBT构成的三相/三相矩阵式变换器-异步电动机系统上,实验验证了系统在不同工况下的输入输出电流均可调制为正弦波,输入输出电流谐波分量减少,用于智能建筑可改善电能质量,达到节能效果.     

一种基于PWM控制的高性能单相变频器设计

通过对某国家重点实验室进口设备所配套的单相电容电动机电源的改造,介绍了一种基于PWM控制的高性能单相变频器。该变频器采用特定的谐波消除方法,生成PWM开关控制信号,使单相交流电源电压基波含量高f、/u变化范围宽,基本消除了低次谐波。详细介绍了各单元电路的设计方法,通过实验和试用证明,变频器输出电压稳定,满足了对实验设备的性能要求。     

基于极-相调制绕组的多相异步电动机/发电机设计

异步电动机的结构简单、坚固、可靠,作为电动机运行得到了广泛的应用.用异步电动机与电力电子变换器构成的起动/发电系统作为独立电源系统是一个发展的方向.本文简述了异步电动机作为电动机/发电机用于独立电源系统的特点,分析了异步电动机/发电机的设计特点,并利用极-相调制技术参照某电源系统对异步电动机/发电机进行了设计计算.     

变频器供电三相异步电动机的发热试验研究

变频器供电的电源电压和电流是非正统的，存在着高次谐波，由此引起了附加铜损耗、附加铁损耗及谐波杂散损耗。由变频器供电的三相异步电动机在额定负载下连续运行的稳定温升要比电网直接供电情况下要高，本文通过试验去研究它们温升的高低。     

单元级联多电平高压变频器接地保护之探讨

电动机的单相接地是电动机较常见故障,由于高压变频器输出电压中的高次谐波分量大,电机绕组单相接地后容易导致绝缘损坏,故高压变频器必须配备单相接地保护.不同原理的变频器,接地保护构成及原理各不相同,以单元串联多电平电压型高压变频器的接地保护为例对高压变频器接地保护进行分析、探讨,通过现场试验测试,得到相应接地特征波形,并对接地保护构成及定值整定提出相应观点.