高功率因数直线感应电动机的开发与应用

直线感应电动机是把交流电能直接转换成直线运动机械能的能量转换装置.它结构简单,运行可靠,维护方便,有着广泛的应用前景.普通直线感应电动机与旋转式感应电动机相比,功率因数和材料利用率均较低.为解决这一问题,本文提出了一种双绕组XYSB3500型直线感应电动机,通过主、副绕组及电容元件的合理配合,可以有效地提高电机的性能指标.     

直线电机瞬态特性的场路耦合分析法

运用磁网络法,进行了单边直线感应电动机的性能分析。提出了此种电机的磁网络模型,由电磁场方程导出了磁网络的参数,从而考虑了直线电机边端效应、绕组不对称分布等结构特点。场路耦合及机电耦合法的运用,使文中提供的分析模型更接近实际情况,适合于动态特性的分析     

中低速磁浮列车速度对直线感应电机牵引力影响

结合中低速磁浮列车工程应用的电机结构参数,基于准一维理论建立气隙磁场数学模型,分析运行速度与电机气隙磁场之间的关系,然后采用有限元仿真从气隙磁场、次级涡流和牵引力3个方面对数学模型进行验证。结果表明,列车速度会影响电机的纵向动态端部效应（LDEE）,导致气隙磁场产生畸变,并在次级感应板上的电机入端、出端区域产生涡流,使电机推力下降、效率降低。对比电机端部半填充槽结构和全填充槽结构的纵向动态端部效应,半填充槽结构的电机牵引力受速度影响更严重。     

平板式永磁直线电动机的热分析与冷却系统设计

研究平板式永磁直线电动机的热特性及其温度分布,设计冷却系统.运用ANSYS有限元分析软件建立3D数学模型,同时运用实验测试法,设计了一种新颖有效的水冷却器,集成于初级铁心和绕组端部上方,而不增加电动机的外形尺寸.通过对实物的温升实验证明,绕组温度可降低50%以上,电动机能够长期可靠地工作,提高直线电动机伺服系统的额定推力约18%.     

轨道交通中的直线感应牵引电机特性分析

阐述了对电机性能影响最大的纵向边缘效应,通过电磁场分析得到该效应对磁场的负面作用,并使用有效初级绕组相感应电势的方式得到等效系数.通过该等效系数将纵向边缘效应考虑到等效电路中去,使考虑纵向边缘效应的电机特性很方便得到计算.实验中分别讨论了电机在不同气隙和供电频率下的推力、法向力、次级功率因数和效率的变化曲线,为直线感应牵引电机的特性分析和在轨道交通中的应用提供了重要方法和依据.     

磁浮列车直线感应电机控制的仿真研究

根据把端部效应考虑在内的等值电路，建立直线感应电机的数学模型，分析直线感应电机的恒转差频率控制的思想和实现方法，并对控制系统进行仿真．仿真结果表明，恒转差频率控制的实现方法是可行的．     

轨道交通用高温超导直线感应电机的设计与测试

高温超导直线感应电机对于城市轨道交通的发展具有重要意义.参考常规铜绕组直线感应电机的设计理论,对高温超导直线感应电机进行设计.结合高温超导带材的特性,设计超导绕组线圈的结构并选择单层整距集中绕组结构的方式对线圈在初级铁芯上进行排列,采用无磁材料制作薄壁杜瓦,最后将各个部分整体组装成高温超导直线感应电机试验样机.运用有限元分析软件ANSOFT对所设计的电机建模并进行仿真计算.制作铜绕组试制样机并搭建直线电机牵引测试平台对制作的电机样机进行测试,将试验结果和仿真结果进行对比分析,验证设计的合理性与可行性.     

组合式永磁同步直线电机端部效应力研究

为了改善永磁同步直线电机的推力波动特性,针对其结构特点,提出了组合式永磁同步直线电机这一新型结构并介绍了组合式永磁同步直线电机的结构特点;以平板式短初级长次级永磁同步直线电机为例,用傅立叶级数方法对传统永磁同步直线电机和组合式永磁同步直线电机的端部效应力进行了分析,获取了最小化端部效应力的铁芯长度选取方法;利用有限元方法对两种电机的端部效应力解析结果进行仿真验证,用两种电机的原型样机实验平台进行了静磁阻力实验.仿真和实验结果表明,组合式永磁同步直线电机有效减小了端部效应力和静磁阻力,使电机的推力波动特性得到明显的改善.     

圆筒型直线感应电动机推力特性计算

本文采用了伽辽金有限元方法,计算了具有运动次级的圆简型直线感应电动机的推力特性.为计及次级运动的感应作用,在扩散方程中增添了运动项,同时考虑了铁芯饱和及涡流效应,以及齿槽和边端效应的影响.所得计算值与实验结果吻合较好.文章还对气隙磁场进行了定量分析.     

矿用防爆异步电动机端部绕组电磁应力的计算

矿用防爆电动机是煤炭机械的主要动力源,它被广泛地应用于煤炭生产的各个领域中.由于煤矿作业条件十分恶劣,矿用电动机故障率一直较高,大量的资料表明,大部分的故障出现在防爆电动机绕组端部.为此,我们在对防爆电机进行电磁优化设计的基础上,又进行了包括温度场和端部绕组电磁应力的校验计算.其目的是保证防爆电动机的可靠性,提高新系列电动机的质量.     

直线异步电机空载气隙磁场的计算分析

通过二维电磁场分析得到直线异步电机空载时气隙磁场的二维解析公式，并通过有限元数值计算与实验测结果进行对比，验证了该分析方法和结论的正确性。     

无轴承永磁同步电机径向悬浮力产生机理研究

在介绍无轴承永磁同步电机径向悬浮力产生原理基础上，推导了无轴承永磁同步电机径向悬浮力数学模型；用有限元分析和计算方法，讨论了无轴承永磁同步电机在定子绕组相应等效电流作用的情况下，改变径向悬浮力绕组中电流、电机气隙磁路分布状况，并且在考虑磁路饱和及非线性情况下，计算了电机径向悬浮力与绕组中电流之间的非线性关系．研究结果对电机的优化设计及如何获得最大径向悬浮力提供了理论依据．     

大间隙磁力传动系统驱动力矩的计算方法

提出了行波磁场驱动的大间隙磁力传动系统,通过磁场分析,以系统电磁体4个磁极状态之一的NS(电磁体左极表示为N,右极为S)为例,对电磁体的空间磁场分布进行研究,建立了系统空间磁场数学模型;通过数值计算和推导,建立了系统驱动力矩计算模型;以Matlab为平台对大间隙磁力传动系统的驱动力矩计算模型进行解析求解,并应用ANSYS软件对系统的驱动力矩进行仿真.研究结果表明:通过增加线圈匝数、线圈通电电流和永磁体磁化强度,减小电磁体和永磁体间耦合距离,将电磁体和永磁体的相对位置沿y方向两侧(左侧或右侧) 置于5～10 mm范围内等方法,可提高系统的驱动力矩.     

磁悬浮开关磁阻球体电机的数学模型及其仿真

针对双绕组无轴承开关磁阻电机的绕组结构复杂、绝缘程度要求高及加工成本高的缺陷,结合悬浮原理和磁阻最小原理,提出一种磁悬浮开关磁阻球体电机.分析了磁悬浮开关磁阻球体电机的基本组成和运行机理,采用磁路分割法对各部分磁路进行推导与计算,建立了球体电机的数学模型.利用Matalab/simunik软件进行仿真,结果表明电机能够实现动子快速稳定悬浮和旋转,并且具有良好的抗干扰性能.     

三相异步电动机变参数仿真模型

应用交流电机统一理论，在异步电动机线性化仿真模型的基础上，考虑挤流效应对参数的影响以及主漏磁路的饱和对电抗的影响，建立了变参数仿真模型，并对三相异步电动机的起动过程进行了仿真计算。     

异步电机中的能流传递与电路参数

本文由均匀气隙旋转电机的气隙电磁场精确解出发,详细地分析了由定、转子自感和互感所引起的有功能流、无功能流和磁埸贮能.指出各方向能流和磁場贮能在功率的流传和转换过程中的平衡关系。并由磁埸能量推导出定子绕组自感、转子绕组自感以及定转子绕组间互感的精确表达式。在一定的简化条件下,由这些表达式所得出的近似电感公式,与常用的电机设计公式完全一致。     

永磁电机气隙磁场的解析分析

提出了一种永磁电机气隙磁场分析的解析法，实验结果验证了本文解析法的正确性。该方法简便实用，适用于工程设计。     

大型汽轮发电机定子线棒股线间环流分析

进行了汽轮发电机定子线棒端部附近的漏磁场分析与计算 ,磁场计算结果同实验值基本一致 .建立了股线间环流计算模型 ,进行了QFQS 2 0 0MW汽轮发电机定子上、下层线棒的环流分析 .     

一种可实现单相电机对称运行的变频调速方法

根据单相电机对称运行时的合成电压矢量方程 ,提出了考虑单相电动机主、副绕组对称和不对称两种情况下产生圆形旋转磁场的电压矢量式PWM变频调速控制方法 .该方法在保证两相电压分量相位相差90度的条件下 ,使电压分量大小与绕组匝数成正比 ,然后合成为电压矢量 ,产生PWM变频控制信号 .计算机动态仿真结果表明该方法使单相电机产生圆形旋转磁场 ,实现对称运行是有效的 .样机的试验结果证明了用电压矢量式PWM变频控制方法实现单相电机宽范围调速的可行性 .