感应电机饱和漏抗和挤流效应的改进算法（II）

本文以有限元法为工具，系统地研究了影响感应电机转子刀形槽挤流效应的因素，进而将传统采用的计算转子在起动时的槽阻抗的修正系数曲线（曲线Ｋａ）区分为有于交流电阻计算的Ｋａ，曲线及用于起动时漏磁导计算的Ｋａｘ曲线，并首次提出便地在电机设计中使用的Ｋａｒ与Ｋａｘ曲线族，传统的Ｋａ曲线是本文曲线族中的一个特例。     

感应电机饱和漏抗和挤流效应的改进算法（1）

本文采用一个新的计算模型，以有限元方法为工具，系统研究了影响感应电机饱和漏抗的因素，进而将在电机设计中采用的由Ｎｏｒｍａｎ提出的漏磁导饱和系数（ＫＺ）曲线，区分为谐波漏磁导饱和系数曲线与糟漏磁导饱和系数曲线，并首次提出便于在电机设计中使用的计算这些漏磁导饱和系数的曲线族。试算表明，在电机设计中采用本文的曲线族代替Ｎｏｒｍａｎ曲线可明显提高设计精度。     

感应电机饱和漏抗和挤流效应的改进算法（1）

本文采用一个新的计算模型，以有限元方法为工具，系统研究了影响感应电机饱和漏抗的因素，进而将在电机设计中采用的由Ｎｏｒｍａｎ提出的漏磁导饱和系数（ＫＺ）曲线，区分为谐波漏磁导饱和系数曲线与槽漏磁导饱和系数曲线，并首次提出便于在电机设计中使用的计算这些漏磁导饱和系数的曲线族。试算表明，在电机设计中采用本文的曲线族代替Ｎｏｒｍａｎ曲线可明显提高设计精度。     

直线感应电机边端效应的分析

基于电机分层理论建立了电磁弹射器用直线感应电机的多层模型,通过参数修正的方法模拟电机的边端效应,模型考虑了电机漏磁、次级反应板饱和等特性,着重分析了边端效应产生的机理。计算的结果与电机堵转实验数据较吻合。     

多相感应推进电机振动分析研究

电磁振动是电动机的主要噪声源,对于大中型感应电机,主要是通过优化槽配合的方式增加力波阶数同时避开定子铁心相应的模态来减小电机振动噪声。本文提出基于瞬态动力学有限元计算预测感应电机振动的方法,该方法不仅可以定性地为槽配合的优化提供参考,也可以定量地预估出电机的振动噪声量值,为在设计阶段电机振动的优化设计提供方向。并以某大型多相感应推进电机为例验证了该方法的有效性。     

异步电动机转子挤流效应的分层计算法

一、引言在计算异步电动机的起动性能时,必须考虑挤流效应对转子参数的影响,对于比较简单的槽形,利用文献的方法基本上可以得到正确的结果;但对较为复杂的槽形,特别是槽截面形状突变时,文献的方法往往具有较大的误差。要正确计算考虑挤流效应时的转子槽参数,最有效的方法是采用近年来已得到广泛应用的有限元法,但有限元法的计算程序较为复杂,需要的计算时间也较多,分层计算法则是介于上述两种方法之     

双定子直线感应电机饱和特性分析

基于电磁场理论,提出一种双定子直线感应电机电感饱和特性的理论计算方法。该方法利用简化的多折线来近似实际的铁心磁化曲线,基于该简化磁化曲线,利用磁路法计算了电机的铁心磁阻及气隙磁阻,并将铁心磁阻折算到气隙磁阻中,推导出一种计及铁心磁阻的电机等效饱和气隙表达式,利用该式可方便的计算出电机饱和电感。另外,该文将三维有限元计算和理论解析计算相结合,有效的计及了电机端部线圈对饱和的影响。最后,建立了双定子直线感应电机的耦合饱和模型,并通过实验验证了模型的有效性。     

变压器箔式绕组挤流效应及涡流损耗的研究

建立了箔式绕组变压器场路耦合三维有限元模型,计算了变压器漏磁场分布及箔式绕组中的电流分布和交流损耗,得出了减小挤流效应和降低三相低压箔式绕组总损耗的方法。     

感应电机预测控制改进算法

针对反电势电机模型计算电流矢量导数时进行微分运算造成系统内部高频噪声放大的问题,提出一种感应电机预测控制改进算法。使用转子磁场坐标系下的电机模型代替反电势电机模型,进而在计算电流矢量的导数的过程中避免了微分运算,在计算过程中不会对系统内的高频噪声造成放大,减小了预测控制算法在选择最优开关状态时出错的几率,进而提高了系统的鲁棒性,使预测控制算法的控制性能得到进一步的提高。仿真结果验证了改进方法的可行性,同时对比原方法和改进方法的仿真结果可以发现在同样的条件下改进方法能够更好的抑制电流畸变,降低转矩波动。     

新型异步电机设计模型的研究

随着计算机性能突飞猛进的发展以及数值算法的日益成熟,把电磁场有限元法用于异步电机设计中已成为减少设计余裕、提高设计质量的必然选择。概述了异步电机电磁设计模型的发展趋势,重点叙述了三种适用于异步电机设计的有限元模型,并对比分析了它们的优缺点。     

面向复杂槽型的导条集肤效应有限元计算方法

在对鼠笼式电动机导条槽口处两种边界条件进行分析的基础上，以VC 6．0为开发平台编制了应用软件，计算了复杂槽型导条的集肤效应。通过友好的用户界面输入鼠笼式电动机的各种槽形参数，增加了方法的实用性。     

异步电机场路耦合数值模拟方法

本文提出一种分析异步电机场路耦合的通用分析新方法，直接以电机端电压为已知条件，并直接计入转子端的作用。可考虑各种绕组型式，包括非涡流的定子绕组和产生涡流的笼型转子。本文方法同时以节点矢量磁位Ａ、电标量位梯度以及电网我络回路电流ＩＬ为求解对象，不仅可考虑任意内部和外部电网络约束，而且同时保持了系数矩阵的稀疏对称性，大大降低了计算场路耦合问题的计算量，实例应用验证了方法的正确性。     

无轴承绕线型异步电机瞬态响应的有限元分析及实验研究

无轴承电机集磁性悬浮与转矩驱动于一体,具有无摩擦、无磨损、无损耗、免维修、寿命长等独特优点,从根本上改变了传统的支承与传动形式.该文介绍一种无轴承绕线型异步电机,通过瞬态有限元分析法(TFEM)计算其径向力和转矩的瞬态响应,结果表明该无轴承电机可以同时产生支承转子重量的稳定径向力与恒定转矩,且其控制电流相互独立,与鼠笼型转子无轴承异步电机相比,前者能够产生更有效的径向力,且转矩不受径向力绕组电流干扰;并在基于SVM-DTC的磁悬浮异步电机悬浮子系统独立控制实验平台上加以测试,结果表明该系统能够实现了无轴承绕线型异步电动稳定悬浮.     

笼型转子导条集肤效应的数值计算

本文根据电磁基本定律，利用转子槽的分块处理方法，推导了笼型转子导条集肤效应的数值计算公式，并给出了电阻增大系数与漏抗减小系数的实例计算结果。     

高温超导直线感应电机的优化设计

详细讨论了高温超导直线感应电机的结构设计和初级绕组排列方式,给出了高温超导带材临界电流和背景磁场的关系曲线。采用Maxwell有限元电磁分析软件对高温超导直线感应电机进行了详细的电磁分析,并对初级绕组匝数、初级铁心槽高和初级铁心槽宽等关键参数进行了参数扫描和优化,分析了它们对电机电磁力、初级槽漏磁通和电机临界电流的影响,提出了高温超导直线感应电机的优化设计方法。根据得到的高温超导直线感应电机优化设计参数制造了一台完全相同的铜绕组实验样机,测试了样机在不同电流和速度下的推力,对比相同条件下得到的有限元电磁仿真结果,可以得到一个修正推力仿真结果的系数,这个系数对研究不同电机参数的电机推力很有意义。     

采用不同次级结构的单边直线感应电机性能分析

为研究直线感应电机特性受次级的影响程度,采用瞬态有限元方法对四种不同次级材料和结构的直线感应电机进行了分析,并对四种直线电机的堵动特性及机械特性进行了对比。分析结果表明,钢铜平板复合结构的直线感应电机在相同电负荷时,具有较大的电磁推力输出和较小的法向力,是应用于直线轨道交通的最佳选择。     

交通用大功率直线异步电动机牵引特性

从直线异步电动机二维电磁场角度入手,采用虚拟电动势法求出相电流和励磁电压表达式,接着把Maxwell电磁场方程、复功率法、保角变换法结合起来,充分考虑端部半填充槽、铁轭磁饱和、次级背铁电阻的影响,对气隙磁链方程进行推导.利用场路复量功率相等关系,本文分别求解出励磁电抗xm0、次级等效电阻、次级漏抗x2、纵向边缘效应校正系数Kr(s)和Kx(s)、横向边端效应校正系数Cr(s)和Cx(s)、集肤效应校正系数Kf.在旋转异步电机T型模型基础上,利用叠加原理,本文提出一种改进的直线电动机T型等效模型.用该模型对日本12000型直线异步电动机牵引特性进行了详细分析,将其中推力、相电流、功率因数、效率变化量与日本著名学者Nonaka的空间谐波法和电机特性试验数据进行比较.结果表明,该模型真实可信,较好地满足工程应用要求,对交通用大功率直线异步电动机的设计和优化奠定了基础,具有较好的参考价值.     

大型异步电动机定子振动与模态分析

预测电机的振动和噪声需准确计算电机定子结构的固有频率及定子的响应特性。文中利用3D有限元软件研究了定子模态和固有频率，分析了定子叠片结构、绕组对大型异步电机定子固有频率和振动模态的影响；用有限元分析和实验测量确定正交各向异性叠片结构和绕组的材料属性，并与实测结果进行了比较。研究表明，对于大型异步电机，定子绕组对固有频率影响很大，其弹性模量远低于实体铜，有效部分绕组和端部绕组不能简单地以附加质量形式计算固有频率；端部绕组质量和刚度对固有频率的影响大体相互抵消，所以端部绕组对固有频率的影响相对很小。