变频电机绕组内部暂态过电压分布特性

通过搭建电机三相电路模型并对电机绕组内部暂态电压分布进行分析,得出三相绕组间的相互作用可有效抑制各相对地电压分布幅值;匝对地电容对匝间分布有很大影响,随着首匝对地电容增加,匝间最大电压呈线性分布;其余各匝对地电容同时改变时,匝间电压则呈幂函数形式增加;绕组每匝电感对匝间最大电压分布呈幂函数形式增加,对每支线圈对地电压影响不明显.     

基于电磁转矩的城轨列车电机-齿轮传动耦合系统故障诊断方法研究

针对城轨列车电机-齿轮传动系统中电气、机械部分难以耦合而导致各自独立研究问题,综合考虑电机非线性磁导和齿轮时变啮合刚度,建立基于电机等效磁路网络模型(PNM)的城轨列车牵引传动系统机电耦合动力学模型.在此模型上,考虑定子匝间绕组短路故障及鼠笼转子导条断裂故障,求得故障下机电耦合系统的动态响应;基于电磁转矩进行故障诊断,并与矢量控制单电机模型的诊断结果进行对比研究.研究成果表明:在低频域,PNM的电磁转矩频谱比矢量控制单电机模型的频谱在故障频率处幅值更大,更易于识别故障;在高频域,PNM电磁转矩诊断方法能识别到更为明显的电源频率的高次谐波分量,在机电耦合系统的故障诊断中更有优势;基于电磁转矩的故障诊断方法可以有效诊断城轨列车机电耦合系统故障,为无传感器的故障检测技术提供理论支持.     

互感器用绝缘聚四氟乙烯薄膜的研制

介绍了高性能绝缘用聚四氟乙烯薄膜的制备,该薄膜用于互感器层间及电磁线绕组的绝缘,也可用于高温即耐热环境要求高的绝缘场合,经测试薄膜的电气强度大于160k V/mm、拉伸强度大于60MPa、薄膜材料的分解温度为385℃,各项性能指标均能满足用户的要求。     

轮毂电机驱动型电动汽车电机控制系统设计

设计一种基于ds PIC30F4011芯片的轮毂电机驱动型电动汽车电机控制系统。设计电机控制器软硬件控制电路,采用转速比例-积分(Prportion Integral,PI)闭环单极性脉冲宽度(Pulse Width Modulation,PWM)控制方式,通过调节PWM占空比改变电机绕组的平均电压,实现电机调速。基于电机转速闭环单极性PI控制方案进行系统仿真,并搭建整车试验平台对电机进行空载运行试验。仿真和试验结果表明:轮毂电机驱动型电动汽车控制系统运行平稳,具有较好的动态和静态特性,控制方案能够满足轮毂电机的运行要求。     

双绕组交直流发电机参数模型研究

双绕组交直流电机正被广泛应用于独立供电系统中，该电机定子上有两套绕组，一套绕组提供交流电，另一套多相绕组整流后提供直流电，文中建立了双绕组交直流发电机的数学模型，定义了该电机的电磁参数，对参数进行了解耦分析，利用由模型决定的电磁参数，对电机进行了计算机仿真分析，仿真结果与实际样机的试验结果吻合，验证了所建数学模型的正确性。     

基于Ansys的盘式永磁同步电动机的仿真和试验

采用8对极18槽的单盘盘式电机为实验原型,在试验台上测出其能带动的最大负载,定子绕组的最大电流等,并用Ansys公司的RMxprt和Maxwell 3D模型建立永磁同步电机模型,给予电机以电流激励,构建一个完整的仿真系统。通过对PMSM模型的有限元分析,得出反电势曲线,以及随时间变化的输出转矩曲线及电流密度的分布情况。并将仿真结果与试验测试结果相比较。对比结果给盘式PMSM的优化设计及进一步研究提供了依据。     

动车组网压互感器故障机理与优化设计

针对动车组网压互感器在运行过程中频繁发生故障的问题展开研究，得出了自然环境下绝缘老化以及过电压、过电流对绝缘的影响是造成网压互感器故障的主要原因，并通过基于有限元法的仿真证明了理论分析的正确性。最后通过添加静电屏、增加C段绕组首端绝缘距离的方案对绝缘进行优化设计，通过增大高压绕组线径、增大铁心截面积及绕组匝数对过负荷能力进行优化设计，通过增加侧表面换热系数对散热进行优化设计，实现了增大绝缘强度、提高过负荷能力、减小温升的功能，并进行了有限元仿真分析。仿真结果表明，优化后的网压互感器最大场强由2.79 kV/mm减小至2.24 kV/mm，增大了端部绝缘裕度；在90 kV工频耐压下饱和度能控制在110%内，励磁电流能在极限容量允许范围内，有效提升过负荷能力；热点温度由原来的115.7℃减小至108.8℃，散热能力有所提升。仿真结果证实了优化设计的合理性，可为工程应用提供参考。     

带阻尼绕组的多相同步推进电机空载特性及其绕组参数的计算研究

凸极式同步推进电机的空载特性及其绕组参数与电机结构、定转子齿槽、磁场饱和等紧密相关,文中通过对多相同步推进电机电磁场数值计算,得到了电机反电势表达式,提出了相绕组参数的计算方法,并对十八相同步推进电机的绕组参数及其空载特性进行了计算和测量,结果表明,文中提出的方法对于分析同步推进电机是有效的．     

三相异步电动机单相运动的起动分析计算和试验研究

通过三相异步电动机单相运行的试验，着重研究了起动接线方案、电机绕组电流、电机转矩及功率、控制电路等，并提出多组实用计算公式，以便选用和参考。     

开关磁阻电机结构参数对电机性能的影响研究

为了研究同功率电机的不同结构对开关磁阻电机性能的影响,采用实验研究法。基于Ansoft电磁仿真软件,从绕组自感、绕组互感、转矩大小及脉动影响、绕组电流等方面,对额定参数相同的四相8/6极开关磁阻电机和四相16/12极开关磁阻电机仿真性能进行了对比分析。结果表明:8/6极开关磁阻电机与16/12极相比,8/6极各相绕组自感值大,互感值大,转矩大,转矩脉动小、电流小。     

牵引变压器绕组温升与油流的关联性

为明确牵引负荷下绕组温升与油流速度动态变化的相互跟随性,构建了牵引变压器温升试验平台,模拟各种负荷下绕组和铁心的生热及油流循环过程,并同步测量油温、绕组热点温度以及散热器油流速度.在此基础上,建立了对应的数值计算模型,仿真求解其温度场与油流场.研究结果表明:稳态时油流速度与绕组热点温度基本呈线性关系;阶跃负荷时油流速度有一个冲击回落的过程,油流速度冲击峰值受负荷作用时间和负载系数大小影响,达到峰值时间比绕组热点温度达到峰值迟10 min;连续冲击负荷下,冲击负荷之前的温度与流速只影响绕组热点温度的绝对值,对铜油温差基本无影响.      

TFLSRM换相位置检测方法的仿真研究

针对横向磁场直线开关磁阻电机(TFLSRM)的特殊结构,利用各相绕组磁链在凸极结构磁极中随位置不同而产生的差异,提出了一种TFLSRM换相位置间接检测方法.该方法无需在TFLSRM次级加任何装置,而只需在初级附加一套具有独立磁路的三相检测磁极.由于直线电机的气隙较大,在恒定小值的激磁绕组电流下,各检测绕组的电感只是位置的函数,其磁链与电感成正比.因此,在上述激磁电流情况下,通过求取各磁链的递增变化区与递减变化区,即可方便地获得各相换相位置参考点.为了克服电机启动前各检测绕组磁链恒定不变而无法确定上升区与下降区的不足,提出了初始位置检测方案.仿真研究结果表明,所提方法可方便地实现对TFLSRM换相位置的检测.     

变压器线圈直流电阻测量及结果分析

根据中小型变压器的试验结果,介绍变压器线圈直流电阻的测量方法、注意事项及规范要求,并对线圈断裂、线圈匝间短路等常见故障测量结果进行分析。     

基于CRT解耦工作模式的电压控制系统

基于顺次单支路工作模式的变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)具有良好的电压控制能力,但是CRT各控制绕组间耦合严重.在分析CRT解耦工作模式基本原理的基础上,提出基于CRT解耦工作模式的高压长距离输电线末端电压控制系统,并给出了控制器参数计算公式;采用查表法对工作绕组电流与各控制绕组晶闸管触发角之间的非线性关系进行线性化处理.仿真结果表明,提出的CRT电压控制系统可以实现CRT各控制绕组的解耦,并维持输电线路末端电压稳定.     

27.5kV所用干式变压器谐波铜耗仿真研究

近年来,铁路系统所用干式变压器运行过程中出现绝缘、绕组烧毁等现象,为了分析该现象发生的原因,分析了电力机车向牵引网系统注入的高次谐波对所用干式变压器铜耗的影响.考虑谐波情况下绕组集肤效应及邻近效应引起的损耗,基于场路耦合法,建立所用干式变压器的详细三维有限元模型;分别将单次谐波电流与复合次谐波电流作用下的所用干式变压器...     

电加工绝缘转台结构设计

设计了一款可用于电加工的绝缘转台.对原有数控机床的直驱转台进行改造,避免在机床工作台临时添加额外转台.在其内腔增加供电结构,使其可以在工作台面供电,对机床绝缘转台结构进行详细说明.设计绝缘方案,对绝缘性能进行理论计算,并按设计方案进行现场试验测试.进行实际电加工实验,测试机床转台实际加工效果及加工后工作台情况.该电加工转台可实现真正的多轴电火花加工,其结构紧凑,适用于各种电加工环境.     

开关磁阻电动机电流控制方式的研究

开关磁阻电动机（ＳＲＭ）的输出转矩与绕组电流波形有密切的关系，进行开关磁阻电机驱动系统（ＳＲＤ）的电机本体设计及功率变换器、控制器的设计，必须对绕组通电电流进行深入的研究。同时要使整个系统获得预定的转矩－转速特性，必须对电流进行合理的控制，本文在对开关磁阻电机驱动系统的运行特性进行分析的基础上，深入地研究了电机绕组电流控制方法，这无疑对ＳＲＤ系统的设计与控制有较大的意义。     

多物理域耦合求解的轮毂电机温度场

为研究温度变化对电动汽车用轮毂电机的工作性能和使用寿命的影响,采用场路耦合法将轮毂电机有限元模型与外电路联合求解,建立了包含轮毂电机本体、外部驱动控制电路的联合仿真模型,充分考虑了外部激励中时间谐波电流对磁场的影响. 然后,将计算得到的绕组铜耗、定子铁芯损耗、永磁体涡流损耗以及杂散损耗等作为热源,采用磁热耦合法将其耦合到各部件进行瞬态温度场研究,综合考虑了电机工作过程中其损耗分布在时间和空间位置上的瞬态变化特性,热源损耗与温度场实时精确耦合. 详细研究了负载运行时轮毂电机各部件温度随时间的变化情况,以及温度的空间分布特性. 多物理域耦合法实现了电磁场与外电路的直接耦合,电磁场与温度场的顺序耦合. 最后,对轮毂电机进行台架试验. 研究结果表明:仿真计算结果与试验结果在额定工况下温度的最大误差为4.96%,峰值工况下最大误差为10.55%.      

单三相变压器在起动电动机时的特性

本文根据现场需要,在调查和试验的基础上对铁磁谐振式单三相变压器运行中的若干问题进行了分析,并给出下列问题的定量关系表达式:(1)单三相变压器作电源时能直接起动的电动机功率;(2)起动功率与移相电容的关系;(3)降低绕组内电流与α相电容配置关系。本文还提出了单三相变压器经济合理的起动方式与“三级运行方式”。     

变频牵引电机端子过电压产生原理及影响因素

变频牵引电机端子过电压是导致电机绝缘损坏的主要原因.为解决此问题,采用行波传输线理论分析和等效电路仿真研究了过电压产生的原因及影响因素.研究结果表明,变频牵引电机端子过电压由脉冲上升沿时间和电缆长度共同决定,其幅值最大可达脉冲电压的1.9倍.采用并联R-C电抗器抑制电机端过电压,可使电机端过电压幅值下降到脉冲电压幅值的1.1倍.