舰艇发电机定子温升辨识模型研究

本文以一段定子铁心和一个通风道为研究对象,分析了定子铁心温升、绕组温升与发电机相电压、相电流、无功功率之间的状态方程。并根据此状态方程,推导出了定子绕组温升与发电机相电压、相电流、无功功率之间的传递函数,此传递函数即为定子绕组温升辨识模型。最后,通过实际试验验证了该模型的正确性,为发电机状态监测研究提供了基础。     

变频器供电水下航行器永磁电机损耗分析及温度场仿真

为了研究变频器供电下水下航行器永磁电机铁心损耗和永磁体损耗大小和温升分布,本文采用有限元法计算了一台120 kW、表贴式永磁电机在正弦波和变频器供电下的损耗。研究了变频器供电时电机各部分损耗的分布规律及不同变频器参数时的损耗,并利用温度场软件对正弦波和变频器供电下绕组及永磁体的温度分布进行仿真。结果表明,变频器供电时,附加损耗主要集中在永磁体上,开关频率增加,附加损耗降低。     

谐波注入多相感应电机分析

采用磁势分析方法,进行多相感应电机的磁势分析和谐波注入后的磁势分析。分析结果表明,多相感应电机注入谐波可提高铁心的利用率,并通过试验和仿真验证了分析的正确性,可为多相感应电机的深入研究提供参考。     

关于滤波电感的设计探讨

本文简要介绍了非晶、微晶铁心的特点和使用情况,介绍了滤波电感的设计和计算方法.     

无轴轮缘推进器流热耦合研究

无轴轮缘推进器将永磁电机与螺旋桨集成一体，螺旋桨旋转时对电机电磁损耗与流场换热特性产生影响，进而改变各部分的温度分布。采用有限元法（FEM）计算推进电机的电磁损耗，采用有限体积法（FVM）建立流体场和温度场仿真模型，对推进器的电磁-流-热耦合问题进行仿真分析。通过对比仿真和试验结果，验证了流热耦合仿真方法的有效性。在此基础上，推导了螺旋桨转速与集成电机的损耗关系，并利用仿真模型分析了在不同进速系数、不同转速、不同间隙下推进器电磁损耗及流体场对推进器散热的耦合影响。结果表明，外域水流对推进器的温升影响较小，当间隙流速达到一定程度时散热减缓；推进器螺旋桨转速与集成电机电磁损耗存在幂次方关系；推进器主要靠间隙流体的流动带走热量，间隙大小会影响推进器散热，应合理选择推进器间隙尺寸。     

矿用永磁直驱电机损耗计算和分析

针对矿用永磁直驱电机的特点,以一台500 kW 60 r/min低速永磁直驱电机为例,提出集中整距多极少槽电机定子导体不同匝间损耗的差异性导致的发热不均以及转子磁钢损耗极易被忽视容易引起转子发热严重的问题,阐述了定子铜耗和转子涡流损耗精确计算的重要性,通过仿真和温度场计算验证了所提出观点的正确性。最后,就如何减少定子铜耗和转子涡流损耗提出了建议和措施     

多相异步电机电磁噪声研究

本文利用Ansoft仿真软件对不同绕线方式下的电机电磁场进行了有限元仿真,分析了不同条件下的气隙磁场与定子铁心所受径向力,对多相电机的低噪声设计方法进行了讨论。通过分析不同负载条件下的电机电磁场,研究了负载对电机噪声的影响。     

表面式磁路结构永磁同步电机初始转子位置的估算

本文主要阐述了表面式磁路结构永磁同步电机初始转子位置的估算方法，其基本原理基于当电机施加电压矢量时，电机定子铁心磁饱和而产生电流响应的变化。运用此方法可无需检测电机参数及附加设备。为了正确地执行估算，施加于电机最佳电压矢量判定方法进行了研究。试验结果表明应用此最佳电压矢量可以在电机转子静止的情况下估算出电机转子的初始位置。     

电机定子蒸发冷却温度场研究

以某蒸发冷却电机定子温度场为研究对象,在采用相似理论得到定子铁心壁面蒸发冷却及齿根部对流冷却的传热系数后,运用有限元分析软件ANSYS对在冷却液浸泡状态下的定子温度场进行数值计算,得到了完整的定子铁心及绕组温度场分布规律。为电机设计及绝缘材料选取提供依据。     

供电频率对单边直线感应电机性能的影响分析

针对基于单边直线感应电机（SLIM ）原理制成的钢板爬壁机器人平台,为了研究其供电频率对性能的影响及下一步的控制策略,本文使用Ansoft有限元分析法对直线感应电机供电频率进行了仿真计算,探讨了电机的推力,法向力,不同部位磁通密度以及次级铁心电流密度随之改变的幅度和规律,并结合M atlab计算了电机频率与功率因数的关系,得到了合理的结果,验证了样机设计的合理性和可行性,为下一步样机的优化设计提供了理论参考。     

基于ANSYS的永磁电机转子接触有限元分析

本文介绍了ANSYS有限元软件在非线性接触问题的建模方法以及求解不收敛问题的常规的处理方法。以某立式永磁电机转子与磁钢的接触分析为例,建立了三维有限元模型,得出了永磁电机转子在离心力作用下的等效应力、合位移分布,找出了模型中的薄弱环节,为电机转子设计提供依据。     

基于RBF神经网络的感应电机优化控制研究

在对磁链定向下感应电机损耗模型进行了详细的分析基础上,针对电机转矩和转速与最优励磁电流存在严重的非线性关系,文中提出一种径向基神经网络控制方法并建立电机效率优化控制模型,对电机进行最大效率优化控制。仿真结果表明该系统运行效率明显提高,降低了电机损耗。     

异步电动机杂散损耗的测定和确认

杂散损耗是三相异步电动机的"五大损耗"之一,它是用间接法测定电机效率时未包括在另外4种损耗之内的其他各种损耗之和. 杂散损耗测定包括实测基波杂散损耗和谐波杂散损耗两部分,它是用间接法测定电动机效率的一个重要试验项目.用实测法求得的杂散损耗值,可以帮助一线工作人员改进和提高电机性能. 实测高频杂散损耗的方法较多,下面以笔者在工作中采用的分析确认方法进行阐述.     

六相双Y30°绕组感应电机建模与控制技术研究

六相感应电机具有转矩脉动低、电机损耗小、电机极限容量大、能量密度高等一系列优点。本文基于三相感应电机αβ两相静止坐标系下的数学模型表达式,将六相双Y30°绕组感应电机空间磁场分布等效成2套三相电机绕组磁势在空间上的合成,推导出空间坐标6/2矢量变换表达式,并设计出六相双Y30°绕组感应电机矢量控制系统,采用速度外环、电流内环双环控制系统。通过理论分析及仿真,验证了本文电机数学模型、坐标变换、控制策略的有效性。     

直流电动机的热模型及其温升预测

从定分析功率损耗出发，建立直流电动机的热模型，提出了电机温升的预测计算方法。     

带制动三相异步电动机出厂自动测试系统解析

首先介绍带制动三相异步电动机出厂自动测试系统的特点,然后阐明带制动三相异步电动机出厂测试系统自动测试电机和制动器的直流电阻、绝缘电阻、工频耐压时的泄露电流的基本方法和合格判定以及电机的匝间绝缘强度及堵转电流及损耗和空载电流及损耗的测试方法和电量测量原理.还介绍了通过手动测试制动器的制动间隙和制动效果,以说明带制动三相异...     

船舶无轴推进器中旋转型水润滑橡胶支撑轴承最大位移量研究

旋转型水润滑橡胶支撑轴承运行时的固有跳动现象,会使永磁电机的电磁气隙产生随动变化,导致动偏心问题。为了减少这种动偏心现象对推进器振动噪声的不良影响,将旋转型水润滑橡胶轴承跳动所导致的最大位移量限定在电磁气隙的5%以内,提出了一种设计和验证方法。文章以某型船舶无轴推进器中旋转型水润滑橡胶支撑轴承最大位移量0.4 mm为主要设计目标,通过有限元仿真计算得出在极端干摩擦工况下最大位移量为0.36 mm,搭建新型实验平台,试验验证测得最大位移量为0.28 mm。仿真值与结果表明设计轴承达到设计指标,文中设计方法有效可靠,为设计旋转型水润滑橡胶轴承提供了科学依据。     

船舶推进电机的效率优化控制

利用考虑铁损的推进电机等值电路模型,通过数值计算方法寻找推进电机不同转速及负载下对应的最佳效率.改进了恒磁通的传统矢量变频控制方法,以实现电机最小能量损耗;探讨了节能运行控制方法的适用范围.仿真实验数据表明,改进后的控制方法可在相当宽广的运行区域内提高电机的运行效率,并保证系统不损失动态响应特性.     

基于重根模态特性的舵桨电机振动

针对某型船全回转舵桨电机出现的振动超标问题,通过振动位移传递分析发现电机-基座系统存在一对重根模态,且系统在1/2倍电磁频率附近产生共振。采用振动特性实时测试技术,对振动传递路径进行灵敏度分析,以识别电机振动源。基于PATRAN的模态分析结果,验证了电机-基座结构在17Hz附近存在一对重根模态,并对电机安装基座开展优化设计以避开电机-基座系统的共振频率。结果表明,电机顶部的振动速度从22 mm/s降低至8 mm/s。将有限元法与振动实测技术相结合,可有效解决舵桨电机的振动问题,对立式电机、全回转舵桨推进器等结构的设计与安装及类似振动故障问题的解决,具有一定指导意义。     

感应电机最大效率优化控制研究

在分析感应电机最大效率控制策略的基础上,提出了一种以定子电流励磁分量为控制变量,采用混合搜索模型来获得系统的最大效率运行点的方法.即系统进入稳态时,采用效率优化控制策略,通过电机损耗模型离线计算励磁电流设定值的下限,采用黄金分割法在已经缩小的范围内进行最佳励磁电流值搜索;而在负载或速度指令突然变化的动态过程中,励磁电流恢复到额定值.最后,以MATLAB对系统进行了仿真,并以数字信号处理器TMS320LF2407A为控制电路核心进行了实验研究.仿真和实验结果表明,该控制策略能够使矢量控制变频驱动感应电机运行效率明显提高,降低了电机损耗,并具有良好的动态响应性能.