同步电机动态运行特性仿真研究

根据同步发动机的电磁关系和同步电机动态运行时的特点,建立电动机动态运行时电磁变化规律的数学模型,并对同步电机动态运行特性进行了仿真研究。本文对同步电机优化设计提供了理论依据。     

小型同步发电机振动和噪声的测量及起动方法

同步发电机作电动机运行的起动为该电机振动和噪声测定时必须优先考虑的问题。本文就同步发电机作电动机运行的３种起动方法进行了介绍，并着重对简单易行的异步起动法作了比较详尽的论述。     

小型同步发电机振动和噪声的测量及起动方法

同步发电机作电动机运行的起动为该电机振动和噪声测定时必须优先考虑的问题。本文就同步发电机作电动机运行的３种起动方法进行了介绍,并着重对简单易行的异步起动法作了比较详尽的论述。     

解决单相永磁同步电机旋转方向不确定问题

介绍一种借助硬件电路和软件算法,实现检测和电控的单方向单相交流永磁同步电机。在空载/轻载状态的超速运行状态下,通过单片机控制电子开关,减少流入电机绕组的电流,逐步降低空载电机转速,使它在空载状态下最终牵入同步并且稳定运行。成功地解决电控式单方向交流永磁同步电机在空载/轻载运行时的振动大、噪声响和发热高等问题。     

用WKLF-41改造无刷同步电动机励磁系统

淮安第三抽水站为南水北调工程中的重要泵站,配有2台l700kW无刷同步电动机。投入运行近6年来,经常发生起动不成功、起动振动大、旋转整流盘投励晶闸管损坏等故障,因此现场运行维护的工作量非常大。为此,我们对原无刷同步电动机励磁系统进行了改造。     

磁阻转子无刷双馈电机的运行方式仿真

利用Matlab/Simulink对磁阻转子无刷双馈电机的运行方式进行了仿真研究.结果表明,该电机同步运行时,具有较好的起动性能;亚同步运行时,调速性能较好.     

同步发电机的异步运行和再同步过程分析

电力系统中同步运行的发电机,由于失磁;过负荷在小干扰时失去静态稳定;大干扰时暂态稳定遭到破坏等原因会造成失步,从而造成系统较大的功率缺额及经济损失。阐述同步发电机失步后的状态,计算稳态异步运行时的电磁力矩.并详尽地论述再同步的物理过程。给出再同步的实用准则。     

110 kV变压器现场振动特征与相关因素分析

变压器振动与其运行状态密切相关,为了实现基于振动的变压器运行状态评价,对现场运行的62台110 kV主变进行了振动测试,以变压器振动加速度幅值、基频幅值、基频比重、主频幅值、主频比重以及频谱复杂度为特征量,并对特征量的数值分布进行了统计分析,确定了现场正常运行变压器的特征量分布范围,分析了运行年限对变压器振动特征的影响。结果表明,大多数变压器振动加速度幅值、基频幅值、基频比重、主频幅值、主频比重以及频谱复杂度分别位于5.0、1.0、0.3、2.0、0.9、3.0 m/s2范围内,变压器运行年限超过20年时,其振动幅值、基频与主频幅值增大较为明显。分析结论为变压器运行状态评价提供了数据支持与参考依据。     

异步化同步发电机与同步发电机并联运行的分散变结构控制

异步化同步发电机(ASG)能提高系统的稳定性，当其与同步发电机并联运行时，联合系统的状态方程必须建立在同一坐标轴下。该文首次建立了同步坐标轴下异步化同步发电机与同步发电机并联运行时的状态方程，并对所建立的状态方程使用分散变结构控制的方法进行了励磁控制器的设计，仿真结果表明该方法有较好的动态响应，能提高系统的稳定性。     

稀土永磁同步电动机稳态运行的转子铜耗分析

根据稀土永磁同步电动机稳态运行时转子温升问题，对稳态运行时电机转子铜耗进行理论分析，利用有限元磁场分析软件对实际研制的稀土永磁同步电动机进行了仿真分析，计算出实际稳态转子铜耗。最后用实验验证了磁场仿真结果的正确性，证明了稳态运行时稀土永磁同步电动机实际存在转子铜耗。     

新型同步电动机励磁综合控制器的研制

以Ｍ６８ＨＣ１１Ａ８为核心的多功能同步电动机励磁综合控制器,能消除同步电动机起动过程中的脉振,投励时的冲击,增加了失步保护电路,并具有可控硅误导通检测和失控检测功能。     

Detection of Stator Winding Inter-Turn Short Circuit Fault in Induction Motor Using Vibration Signals by MEMS Accelerometer

This paper presents a novel method for detecting stator winding inter-turn short circuit fault in a three-phase induction motor by vibration signature analysis using non-electrical contact type microelectromechanical systems (MEMS) accelerometer. The present work detects inter-turn short circuit by vibration analysis in a three-phase induction motor running under different load conditions. Theoretical analysis of stator winding under inter-turn short circuit condition has been presented. Experimental investigations have been carried out to detect inter-turn short circuit fault by vibration signature analysis using a MEMS accelerometer with three-phase induction motor operating under different conditions. The spectral analysis of motor vibration has been carried out using radix-2 decimation in time fast Fourier transform algorithm. The appearance of particular characteristic frequency components in vibration spectrum indicates stator winding inter-turn short circuit faults. The experimental results are found to closely match with the theoretical values, indicating that MEMS accelerometers can be successfully employed for the detection of stator winding inter-turn short circuit fault in induction motors.     

线间补偿型匝间短路故障自动容错永磁同步电机故障位置检测方法

定子绕组匝间短路故障是永磁同步电机(PMSM)最常见的故障之一。该故障会造成三相电流不平衡,输出转矩剧烈波动,输出能力下降。故障严重时,过大的短路电流会烧毁绕组。为了解决匝间短路故障产生的问题,课题组此前提出了一种具有匝间短路故障自动容错能力的PMSM。针对该特种电机,提出了一种匝间短路故障位置的检测方法。介绍了电机的特殊结构,并通过数学模型推导出利用电机漏磁路特性和原有定子线圈判别故障线圈所在相的方法。使用ANSYS软件建立电机有限元模型,对电机不同匝间短路情况进行仿真,验证了该检测方法的正确性。     

九相永磁同步推进电机系统主动切套运行控制策略

主动切套运行是多套多相电机特有的一种对称故障运行方式,可根据负载率选择最佳的运行绕组套数,以优化电机系统效率。本文以三套三相绕组构成的九相永磁同步推进电机系统为研究对象,研究了电机主动切套的控制方法,通过考虑切套前后推进电机本体及其逆变器损耗的变化,得到九相永磁同步推进电机系统全转矩范围内损耗最小的切套运行方式。通过对9kW九相永磁同步推进电机原理样机进行Simulink仿真计算,验证了理论分析的正确性。     

多相永磁电动机定子绕组短路故障动态分析

定子绕组短路故障对多相永磁同步电动机的运行有非常严重的影响,因此有必要对其进行仿真分析以便为进一步研究其对永磁体工作点的影响奠定理论基础,同时也为电机结构设计提供一定的理论依据。本文利用场路耦合时步有限元法,建立了多相永磁同步电动机的数学模型;然后通过对电机定子绕组等效电路方程和电磁场方程联立求解,计算得到了单相对地短路、两相间短路以及三相短路三种突然短路状态下的定子相绕组暂态电流、端电压以及电磁转矩波形;最后将仿真波形与实验波形相对比,证明了该数学模型和计算方法的正确性,并得到了三种短路状态下,相绕组电流和电磁转矩随时间变化规律的一些结论。     

定子绕组匝间短路时发电机电磁转矩分析

对定子绕组匝间短路时发电机的电磁转矩特性进行了研究。分析了在考虑电机振动偏心下，定子绕组匝间短路后同步发电机的气隙磁场变化特征，然后得到内部故障发生前后电磁转矩的变化特征，特别是瞬时转矩中的脉冲转矩分量幅值和频率的变化特征。同时分析了故障后发电机转子励磁电流的故障特征。利用动模实验，实测了1台容量为7.5kV×A的同步发电机不同程度定子绕组匝间短路时的电磁转矩并对其进行了离散傅里叶变换频谱分析，实验分析结果与理论分析基本一致。该结果对于电机瞬时转矩的测量、计算和运行中动态电磁转矩波形的描述具有较高的参考价值。     

多相永磁同步电机磁场解析建模与容错性能分析

为了快速、准确计算多相永磁同步电机(PMSM)在一相或多相绕组故障发生时的容错运行能力,基于傅里叶级数分析方法,在二维极坐标系下建立了多相内转子表贴式永磁同步电机（SPMSM）绕组缺相不对称运行下的空载、负载磁场解析计算模型,并对气隙磁密、空载反电动势(EMF)以及电磁输出转矩等性能参数进行准确计算。设计制作一台44极48槽12相船舶用内转子SPMSM,并通过有限元分析和试验测试对磁场解析模型的准确性进行了验证。在此基础上,为了提高多相电机的容错能力,以最小等值相电流为优化目标,建立了多相电机驱动系统一相绕组开路故障容错控制策略,并以电磁输出转矩、转矩脉动等性能参数为考核指标,对12相SPMSM的容错性能进行了深入分析,进一步提高电机驱动系统的可靠性。     

Transient analysis of converter-fed adjustable-speed generator-motor for the pumped storage power plant

A converter-fed adjustable-speed generator-motor for a pumped storage power plant has been developed in order to contribute to the automatic frequency control on an electric power system during pumping operations, as well as to improve the efficiency of turbines during generating operations together with stability. This system consists of a reversible pump turbine, a generator motor, cycloconverter and control units. The rotor of the generator motor, which is coupled directly with the turbine runner, normally is operated at a rotating speed which is equal to the difference between the frequency of the electric power system and that of the rotor current. In the state that a fault has occurred in the primary circuit of the generator motor, the adjustable-speed generator-motor fault current differs from that of a conventional synchronous generator motor. This paper describes the fault current analysis results for the condition when a sudden short-circuit is made on the primary side of the generator motor, and collates the results with the field test and EMTP simulation results.     

异步起动永磁同步电机非正常工况退磁分析

为了研究异步起动永磁同步电机非正常工况运行时的退磁磁场对永磁体的影响,通过建立有限元模型,计算分析了包括三相突然短路、缺相运行、过载运行、降电压运行、失步运行和堵转运行6种常见非正常工况运行时定子电流、转速和永磁体工作点磁密的变化。结果表明,起动过程电流均大于非正常工况运行时的冲击电流,直接影响了作用在永磁体上的去磁磁动势,定、转子合成磁动势作用在永磁体上,将使得永磁体工作点磁密最小,退磁风险最大。当电机在同步状态运行时,永磁体工作点磁密为恒定的值;当电机在失步状态运行时,转子导条产生感应电流,定子电流和转子导条电流产生的合成磁场使永磁体工作点磁密做周期性波动。     

永磁同步电机不对称运行负序分量特性分析

定子故障、转子故障以及其它原因均有可能引起永磁同步电机定子不对称运行,以往文献更多关注于常规电机某种故障下的负序电流分量,并未对负序分量进行全面的分析。以电动汽车驱动用永磁同步电机作为研究对象,建立了其仿真模型和实验平台,对定子绕组三相不平衡故障引起的不对称运行状态下的负序电流和负序阻抗进行了较为深入的研究。实验和仿真分析结果表明,随着故障不平衡度的增加,非故障相之间的夹角越来越偏离120°;故障状态下的负序电流远大于正常运行时的负序电流;故障状态下的负序阻抗远小于正常运行时的负序阻抗,且具有一定的鲁棒性。这些结论的获得为基于负序分量的永磁同步电机故障下的诊断提供了研究基础。