半波结构轴向磁阻式旋转变压器电磁模型与参数计算

传统磁阻式旋转变压器输出位置信号精度低、转子加工工艺复杂。定转子极槽配合受到强度限制,整数槽绕组形式难以实现。鉴于此,首先提出一种半波结构轴向磁阻式旋转变压器,基于绕组函数法和有限元法对其进行设计,定量分析结构参数对输出电势精度的影响,有效降低加工工艺难度并提高位置信号输出精度。其次,为了满足转子极数要求,考虑定子机械强度限制,设计一种分数槽正弦型分布绕组结构,提高输出信号容错能力,有效降低绕组层的位置敏感性。最后,基于有限元仿真平台和自制测试系统对正弦型旋转变压器进行仿真和实验研究,结果表明半波转子结构能够显著提升旋转变压器稳态性能,对提高位置检测精度具有指导意义。     

基于Ansoft的新型磁阻式旋转变压器的设计及优化

介绍了新型磁阻式旋转变压器的的基本结构和工作原理,给出了定子激磁绕组和输出绕组的的分布方式,分析了正弦绕组和凸极转子的设计方法。通过Ansoft/Maxwell有限元仿真分析软件对所设计的磁阻式旋转变压器进行了分析,得到了旋转变压器的仿真输出参数,进行了样机制作并对其完成了测试,通过测试结果和仿真分析结果的对比,验证了设计方案的正确性和可行性,为新型磁阻式旋转变压器的设计提供了设计依据。     

磁阻式自整角机研究

提出一种和磁阻式旋转变压器同样用途的磁阻式自整角机。介绍了磁阻式自整角机的原理和设计原则，主要分析了齿槽数选择和绕组形式选择的原则。简单分析了影响电气误差的主要因素，以及电气误差与转子形状的关系。研制了磁阻式自整角机极对数p=5的实际样机，测试了电气误差和其它基本参数，并与同尺寸、同极对数的磁阻式旋转变压器作比较，两者性能基本相似，磁阻式自整角机在设计和工艺上更具优势。分析了与磁阻式旋转变压器相比的优势。     

转子极数对无刷双馈电机耦合能力的影响

针对目前无刷双馈电机(BDFM)两套不同极数定子绕组之间,耦合能力弱而导致该类型电机功率密度低及性能指标差的问题,以结构简单易于制造的普通凸极磁阻转子BDFM为例,研究了转子极数对电机耦合能力的影响。基于绕组函数理论,对BDFM进行了电感参数计算;通过分析电感参数,研究了极数、相同转子极数而不同定子绕组的极数配合和多极凸极磁阻转子对其耦合的影响。研究表明:合适的转子极数和极数配合可以改进BDFM的耦合能力,进而提高其功率密度,改善其性能指标。     

极槽配合对分数槽外转子无刷直流电机性能影响研究

介绍了无刷直流电机(BLDC)分数槽绕组的极槽配合原则,分析了极槽配合对外转子无刷直流电机绕组连接方式、绕组系数、气隙磁场、计算极弧系数、齿槽转矩、定子磁动势谐波、定子铁损耗等影响,并通过Ansoft和Matlab软件对12槽8极、12槽10极、12槽14极和12槽16极四种极槽配合电机进行仿真,验证了理论分析的结果,为电机设计提供了理论依据。     

粗精耦合共磁路磁阻式旋转变压器的电磁原理与设计研究

在多对极磁阻式旋转变压器理论研究的基础上,提出一种新型结构双通道粗精耦合共磁路径向磁阻式旋转变压器基本结构框架,同时指出该种结构双通道旋变可以进行粗精信号解耦原理上的可行性。采用磁场有限元法对其解耦效果及可行性进行了计算验证。依照该种方法设计了粗机为1对极,精机为15对极的粗精耦合共磁路环状转子旋转变压器,激磁绕组采用环形绕组,粗机、精机的信号绕组采用集中正弦绕组结构,并制造加工了样机,同时进行了实验研究。实验结果与设计结论相一致。     

绕线型变极调速感应电动机设计中的特殊问题

本文阐述了绕线型变极调速感应电动机定子双绕组、转子绕组的接法以及定子双绕组槽漏抗计算问题分析;提出了正确选择绕组并联支路数和极相组联接方式、槽漏抗的计算公式和方法。     

开关磁阻电机原理

磁阻电机是指电机各磁路的磁阻随转子位置而改变，因而电机的磁场能量也将随转子位置的变化而变化，并将磁能变换成机械能。这种结构与步进电动机相似，开关磁阻电动机的运行亦遵循“磁阻最小原理”，即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合。而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的主轴线重合。当定子极励磁时，所产生的磁力会力图使转子旋转到转子极轴线与定子极轴线重合的位置，并使励磁绕组的电感最大。若以中定、转子所对的位置作为起始位置，然后依次给四相绕组通电，转子会逆着励磁顺序以逆时针方向连续旋转：反之，则转子会沿顺时针方式转动。可见，开关磁阻电动机的转向与相绕组的电流方向无关，而仅取决于相绕组通电的顺序。     

异步电动机用转速信号绕组

本文介绍一个放在异步电动机定子槽内的辅助绕组,以提供电动机转速测量,用于转速反馈控制,这个绕组是这样安排,使得在其中所感应的唯一电压是由于正向旋转的转子齿谐波磁场所产生的,是几乎正比于电动机转速的。一电子设备将这一电压的频率变换成指挥信号,控制电动机线路上作反向并联联接的可控硅的触发延迟,因而控制电动机电压来给出所需的转速。在一台极对数为P、转子槽数为R的三相电动机中,被信号绕组用来产生电压的谐波磁场有R P对极。如每极定子槽数为S/     

新型磁悬浮开关磁阻电机的有限元分析

为了解决传统的磁悬浮开关磁阻电机定子同一齿极上的转矩绕组与悬浮力绕组的强耦合的问题,本文提出一种采用了混合定子极的新型8/10极磁悬浮开关磁阻电机模型。混合定子中都只有一套绕组,其中四极产生转子所需转矩,另外四极产生转子回到平衡位置的径向力。本文利用Ansoft软件建立电机模型,进行了静态转矩特性仿真、电磁径向力数值计算和动态仿真研究。仿真结果为此新型电机的优化设计和进一步研究提供了理论依据。     

无刷双馈电机的发展及其结构原理应用综述

介绍了无刷双馈电机的发展进程及国内高校目前对无刷双馈电机研究的现状,剖析了无刷双馈电机的原理及其结构,对不同结构的定转子优、缺点进行了总结并阐述了无刷双馈电机的应用情况,指出了无刷双馈电机需要在定子绕组、转子绕组的设计上进一步优化,减少转子产生的谐波对电机运行的影响,使其运行过程更加节能稳定。     

转子偏心对发电机非正规绕组环流损耗的影响

为研究转子静态偏心对汽轮发电机支路不对称绕组环流及环流损耗的影响,以一台2极397 MW汽轮发电机为例,建立了其二维瞬态场有限元求解模型,对电机转子在不同偏心率下的定子绕组各支路环流进行了分析计算,得到了支路环流随时间的变化规律,给出了各支路环流的谐波含量,并在此基础上求取了支路环流损耗;最后将计算结果与支路对称时的情况进行了对比。分析结果表明,转子静态偏心情况下支路不对称绕组的环流损耗随着偏心率的增大而增加,在相同的偏心率下支路不对称绕组的环流损耗大于支路对称绕组的环流损耗,在支路不对称绕组的工程设计中应充分考虑环流损耗所带来的影响。     

无刷双馈电机的效率分析

无刷双馈电机是一种新型的感应电机,可以降低调速系统的容量,对电网的谐波污染小,因而具有很好的发展前景.从无刷双馈电机的原理出发,分析了定子和转子的损耗,进一步对定子绕组极数的选择、定子绕组的设计形式、转子绕组极数的选择以及转子绕组的设计等方面进行了详尽的说明和分析,总结出提高该类电机效率的方法和途径.     

双馈风力发电机转子匝间短路故障分析

双馈式风力发电机转子绕组发生轻微匝间短路后,该极磁动势将发生变化,气隙磁密分布不再对称,不对称的磁密分布将在定子绕组内感应附加谐波电动势,形成附加的谐波电流.因此,可以通过分析定子绕组的并联支路环流来检测转子绕组匝间短路故障.采用多回路理论,针对一台4极电机进行建模,仿真计算了不同匝数短路故障时的定子一相并联支路的环流,所得结果与理论分析相符,从而验证了所建立模型的正确性.     

A study of rotor configuration for IPMSM with concentrated winding considering the iron loss

This paper reports an IPMSM rotor configuration with a concentrated‐winding stator. The inductance of the concentrated winding is greater than that of the distributed winding and the flux density of the concentrated winding contains higher harmonic components. The result is higher winding losses than in the IPMSM with a distributed‐winding stator. We discuss three types of interior magnetic rotor with different saliency ratios. In the lower speed range, the highest‐saliency rotor is effective in decreasing the load current and copper losses. On the other hand, in the higher speed range, the higher‐saliency rotors result in greater iron losses and lower motor efficiency; in this range, the lower‐saliency rotor is effective in decreasing iron losses and increasing motor efficiency. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 139(4): 71–78, 2002; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10005     

零速和低速下永磁同步电机转子位置估测方法

基于转子凸极追踪的思想。在永磁同步电机定子绕组注入高频电压，对提取的电流进行坐标变换，获得转子位置信息。将该信息送入特别设计的转子位置估测器中，可以得到转子的精确位置。设计转子他置估测器的结构和算法，对其进行仿真研究，仿真结果证明了该方法的正确性。     

零速和低速下永磁同步电机转子位置估测方法

基于转子凸极追踪的思想,在永磁同步电机定子绕组注入高频电压,对提取的电流进行坐标变换,获得转子位置信息。将该信息送入特别设计的转子位置估测器中,可以得到转子的精确位置。设计转子位置估测器的结构和算法,对其进行仿真研究,仿真结果证明了该方法的正确性。     

Theory and characteristics of novel variable reluctance 1X resolver

Although brushless resolvers have been used widely as angular position transducers, they are expensive due to their intricate construction, involving a rotary transformer to supply the exciting coils wound on the rotor poles with the current. It is shown theoretically in this paper that the resolver without rotary transformer or brushes can be realized by simple construction, which consists of the stator core with both 4-poles exciting windings and 2-poles output ones and the rotor core carrying no windings. In this resolver the rotor core has minimum gap at one side and a maximum gap at another side of the diameter. It is characterized by an outer surface form that makes the fluctuation part of gap permeance very in proportion to cos θ, where θ represents the angular position of a point in the air gap with respect to the origin on the rotor, the point of minimum air gap. The method determining the rotor form to embody the aforementioned gap permeance variation is also shown. It has been confirmed not only by simulation but also experiment that the 2-phase output voltages of a model designed based on the theory have sinusoidal waveforms with very small harmonic contents. Moreover, the rotor position detected by processing the output voltages through the conventional resolver/digital converter was within acceptable engineering accuracy.     

转子匝间短路对发电机定转子振动特性的影响

分析了转子匝间短路故障时发电机定转子径向振动特性。具体过程为首先分析短路后气隙磁场变化，计算得到气隙磁导和气隙磁密的表达式，然后得到作用于转子的不平衡力特性和作用于定子的脉振电磁力特性，最终得到定转子径向振动特征。对于转子，故障将激发工频振动；对于一对极发电机的定子，2倍机械转频振动下降；对于多对极发电机的定子，工频、2倍频振动增加。同时实测了SDF-9型、MJF-30-6型发电机振动信号，测试值与理论分析结果基本吻合。