异步电动机电容补偿起动过程的仿真研究

为了得到三相异步电动机电容补偿起动过程的运行特性，建立了三相异步电动机电容补偿起动系统在α—β坐标系下的数学模型，模型中考虑了转子参数随转速变化的因素。通过实例对三相笼型异步电动机的电容补偿起动过程进行仿真计算。仿真结果表明，异步电动机采用电容补偿起动，可以降低起动电流，提高电机起动转矩，缩短起动时间，是一种具有实际应用价值的起动方法。     

异步电动机定子串不对称电阻起动过程仿真研究

该文对三相笼型异步电动机定子串不对称电阻的起动过程进行仿真分析.为了得到起动特性,根据三相异步电动机在相坐标系下的瞬态数学模型,编写计算机仿真程序,通过实例对三相笼型异步电动机的定子电路一相串联电阻以及两相串联电阻时的起动过程进行仿真计算,对仿真结果进行比较分析;用对称分量法分析定子电路一相串联电阻以及两相串联电阻时的不对称系统,初步计算起动电阻的数值, 然后通过计算机仿真的调整来较准确地加以确定.仿真结果表明,三相异步电动机定子一相或两相串联电阻起动,可以有效地限制起动电流和起动转矩,延长起动时间,适合于某些生产机械对起动的要求.     

绕线式异步电动机起动过程仿真研究

比较研究了三相绕线式异步电动机的在线直接起动、转子串可变电阻器起动和定、转子绕组双馈供电起动三种起动方法的起动性能。变转子电阻法是在起动时可变的三相电阻器接入转子电路并假定在起动过程中外接三相电阻可以连续变化以获得最大转矩。定、转子绕组双馈供电起动法是通过在预定的一个短时间内把定、转子绕组同时并联在同一个电源上而实现的。为了得到起动特性,建立了三相异步电动机在(d,q)静止坐标系下的动态数学模型,编制了仿真程序。通过实例对三相绕线式异步电动机的起动过程进行仿真计算,并对仿真结果进行比较分析,得出了一些有用的结论。     

单相感应电动机瞬态过程的SIMULINK仿真

根据单相感应电动机在d-q静止坐标系下的动态数学模型，用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK构造出电容单相感应电动机的仿真模型。通过实例对电容起动单相感应电动机和电容起动、电容运行单相感应电动机的瞬态特性进行仿真计算，并对仿真结果进行分析。     

绕线式异步电动机转子串电阻分级起动过程的仿真

用计算机对绕线式异步电动机转子串电阻的分级起动过程进行仿真，使起动器的设计和选用更为快捷合理。该文用MATLAB软件中的电气系统模块库建立了绕线式异步电动机转子串电阻分级起动的瞬态仿真模型。其中，起动器的各级起动电阻的数值是根据异步电动机的T型等效电路对应的电流方程，转矩方程，用数值方法通过优化计算确定的，断路器的闭合时间是根据系统的运动方程用数值分计算确定的，最后通过一个实例对电机的启动过程进行仿真并给出结果。     

鼠笼局部断裂的刚度特性及其转子动力学特性分析

本文针对带有局部断裂的鼠笼刚度特性以及其支承的转子系统动力学特性开展研究.首先基于力学分析推导了鼠笼局部断裂刚度理论计算公式.其次,基于带有局部断裂的鼠笼有限元模型进行其刚度计算,并采用最小二乘法对有限元刚度计算结果进行分析,提出了鼠笼局部断裂后的拟合经验刚度公式,通过对比分析得出局部断裂对鼠笼刚度特性的影响.最后,建立带有鼠笼局部断裂的两支点弹性支承转子系统的动力学模型,并仿真获得了带有鼠笼局部断裂转子系统的固有特性和振动响应的变化规律.结果表明:鼠笼局部断裂导致其刚度下降以及支承刚度不对称,引起转子系统临界转速下降,且水平、垂直振动有差异,轴心轨迹呈椭圆形.     

不同转子结构无刷双馈电动机的仿真研究

阐述了无刷双馈电动机的工作原理和不同转子结构特点,采用Ansoft软件对磁障、笼型、凸极、凸极加导条4种不同转子结构的无刷双馈电动机进行了建模仿真,通过二维瞬态电磁场有限元计算出了不同转子结构无刷双馈电动机的磁力线分布及气隙磁场谐波的频谱图,揭示了不同转子结构对无刷双馈电动机磁场调制效果的影响,得出磁障转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最好、笼型转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最差的结论,为深入研究无刷双馈电动机转子结构的优化设计奠定了基础。     

基于改进瞬时功率法的电动机故障诊断

从采集的鼠笼异步电动机定子电流出发,建立了流方的概念,通过故障电流的自乘方放大并转移故障特征频率。根据瞬时功率的概念提出了基于改进瞬时功率法的电动机故障诊断方法,通过理论推导分别提取了转子断条故障和转子偏心故障在流方中的特征频率分量,有效地克服了转子断条故障特征频率容易被基频淹没的缺点,实现了对转子断条、偏心、复合等故障的辨别诊断。该方法与传统瞬时功率法相比,采集的数据量减半,避免了电压波动和采样误差对瞬时功率的影响。     

基于MATLAB的感应电机矢量控制系统的仿真

该文根据感应电机矢量控制的基本原理，基于MATLAB／SIMULINK构造了电压型SPWM逆变器供电的感应电机按转子磁场定向的矢量控制系统的仿真模型。通过仿真试验验证了模型的正确性，并分析验证了该文所建立的调速系统具有快速的启动性能及良好的抗扰动性能，基本上实现了完全解耦控制；另外，分析了感应参数变化对调速系统的影响，说明转子电阻及励磁电感等参数对获得良好的调速系统的性能的重要性。该模型可通用于笼型异步电机，在使用时只需输入不同的电机参数即可。     

三相感应电动机的在线故障检测与诊断问题研究

本文建立了三相感应电动机的通用故障模型，提出了一种检测，分离，并估计出其转子与定子故障的新方法，最后，应用一个４４７０千瓦的大型电动机的实际参数作了仿真研究，验证了本文方法的有效性。     

不依赖于定转子参数的感应电动机转子磁链的自适应观测器设计

给出了一种新的感应电劝机转子磁链观测器的设计方案,以克服劝机参数发生变化时矢量控制系统性能的下降,这种设计方案下依赖于感应电动机的定转子参数,算法的稳定性和收敛性由正实误差传递函数条件下的参数调整算法保证,数字仿真结果说明限它的有效性。     

实心转子感应电动机高速运转性能分析

分析了实心转子感应电动机的磁路及M-S曲线;采用Ansoft有限元软件对电动机变频启动的动态过程进行仿真,得到了空载启动的磁场分布、定转子电流、启动转矩等动态数据;测试了电动机在高频高速状态下的性能,论证了实心转子感应电动机高速运行的可行性。     

Modeling of the cage induction motor for symmetrical and asymmetrical modes of operation

This paper presents a numerical model of the three-phase, cage induction motor. This model has been represented as a system of differential equations for flux linkages and angular velocity determination. The differential equations for the flux linkages of the stator windings have been expressed in phase coordinates, while the differential equations for the flux linkages of the rotor circuits have been expressed in orthogonal coordinates, which are fixed in respect with the stator of the motor. The skin effect in the rotor deep bars has been taken in account by representing the rotor as two parallel-connected resistive–inductive circuits. Using the developed model the starting, restarting, running-down modes and three-phase, line-to-line, line-to-ground short-circuits as well as the steady-state conditions can be analyzed. The modes of sudden three-phase short-circuit at the motor terminals, sudden single line-to-ground fault at the high-voltage side of the power supply system and the motor starting process followed by steady-state conditions have been computed.     

Automatic detection and classification of rotor cage faults in squirrel cage induction motor

The detection of broken rotor bars and broken end-ring in three-phase squirrel cage induction motors by means of improved decision structure. The structure consists of current signal analysis (CSA), Artificial Neural Network (ANN) and diagnosis algorithm. Effects of broken bars and end-ring on current signal and feature extraction are in the CSA. The rotor cage faults are classified by using ANN. And result matrixes of ANN are considered two different ways for diagnosis. Then the diagnoses are compared with each other. In this study six different rotor faults, which are one, two, three broken bars, bar with high resistance, broken end-ring and healthy rotor, are investigated. The effects of different rotor faults on current spectrum, in comparison with other fault conditions, are investigated by analyzing side-bands in current spectrum. To reduce bad effects of changing of distance between the side-band and main component on the detection and classification of the faults, the spectrum is achieved with low definition. Thus, the improved decision structure diagnoses faulted rotors with 100% accuracy and classified rotor faults 98.33% accuracy.     

Experimental Investigation of Passive Fault Tolerant Control for Induction Machine Using Sliding Mode Approach

This paper presents a passive fault tolerant control approach dedicated to stator inter‐turn short‐circuit fault of an induction machine. This control is based on sliding mode strategy and is implemented for validation on real‐time data acquisition and control platform. The proposed work highlights the integral sliding mode controller benefits during healthy and faulty operations. It can make the induction machine outputs to track their desired reference signals in finite‐time and allows to obtain a better dynamic response performances even in presence of fault. Moreover to avoid the use of a flux sensor, a second order sliding mode observer is used to estimate the rotor flux. Since the used observer converges in finite time, the closed‐loop stability of the proposed system (controller+observer) is proved using the Lyapunov stability theorem. Experimental results are conducted for squirrel cage induction machine to highlight the efficiency and applicability of the proposed fault tolerant control.     

基于SVPWM的异步电机矢量控制系统的仿真

首先阐述了空间矢量脉宽调制技术应用于交流感应电机矢量控制系统的基本原理,在此基础上讨论了间接转子磁场定向电压注入型矢量控制系统的实现方案,基于MATLAB/SIMULINK构建了这种矢量控制系统的仿真模型并进行了深入的仿真研究.仿真结果表明了模型的正确性,并验证了该文所建立的调速系统可以实现感应电机产生转矩的电流分量和产生磁通的电流分量之间的解耦控制,使感应电机获得与他励直流电机一致的瞬态响应特性,实现了对负载扰动和参考值变化的快速响应.