汽轮发电机励磁绕组短路及伴随故障不平衡电磁力分析 被引量：13

1

作者 李和明 张文静 +2 位作者 李永刚 武玉才 吴瑞春 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期13-20,共8页

结合汽轮发电机在实际运行中较为常见的励磁绕组匝间短路故障以及伴随的振动问题,在准确搭建汽轮发电机物理模型基础上完成了有限元仿真。分析了励磁绕组匝间短路位置、短路程度对转子所受不平衡电磁力的影响。研究了转子动偏心故障下... 结合汽轮发电机在实际运行中较为常见的励磁绕组匝间短路故障以及伴随的振动问题,在准确搭建汽轮发电机物理模型基础上完成了有限元仿真。分析了励磁绕组匝间短路位置、短路程度对转子所受不平衡电磁力的影响。研究了转子动偏心故障下偏心程度及偏心角度对转子不平衡电磁力的影响。同时考虑两种故障,计算了转子所受不平衡电磁力,得到了双重故障下的汽轮发电机转子受力特征以及变化规律,为研究发电机转子在多源应力作用下的振动规律及故障诊断提供了可行路径。 展开更多

关键词 有限元 匝间短路 动偏心 不平衡电磁力

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转子绕组短路故障时发电机转子不平衡电磁力分析 被引量：8

2

作者 周国伟 李永刚 +2 位作者 万书亭 张玉 李和明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期120-127,共8页

转子绕组短路是发电机常见的电气故障之一,将导致转子振动,危及电机和系统的安全。为了深入分析转子绕组短路故障引起转子振动的成因,提出了一种转子绕组短路故障时转子不平衡电磁力的磁动势叠加计算方法,同时改进了现有的等效磁通计算... 转子绕组短路是发电机常见的电气故障之一,将导致转子振动,危及电机和系统的安全。为了深入分析转子绕组短路故障引起转子振动的成因,提出了一种转子绕组短路故障时转子不平衡电磁力的磁动势叠加计算方法,同时改进了现有的等效磁通计算方法。然后以某火力发电厂QFR—400—2—20型发电机转子绕组短路故障为工程背景,分别利用等效磁通计算方法和磁动势叠加计算方法分析计算了不平衡电磁力,指出由于等效磁通计算方法没有考虑短路位置对不平衡电磁力的影响,当靠近转子横轴的槽绕组短路时,计算得到的不平衡电磁力大于利用磁动势叠加计算方法计算得到的不平衡电磁力。 展开更多

关键词 发电机 转子绕组短路 不平衡电磁力 等效磁通计算方法 磁动势叠加计算方法

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转子绕组短路故障下不平衡电磁力计算方法 被引量：3

3

作者 万书亭 豆龙江 +2 位作者 张玉 张成杰 周国伟 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期666-671,796,共6页

通过建立发电机有限元分析模型,得到故障下发电机内部磁力线走势、发电机气隙磁通密度的变化以及短路位置、短路匝数和励磁电流对转子不平衡电磁力的影响。对工程实际中常用的等效磁通法和磁势叠加法进行了分析比较,同时改进了现有的等... 通过建立发电机有限元分析模型,得到故障下发电机内部磁力线走势、发电机气隙磁通密度的变化以及短路位置、短路匝数和励磁电流对转子不平衡电磁力的影响。对工程实际中常用的等效磁通法和磁势叠加法进行了分析比较,同时改进了现有的等效磁通计算方法。将两种方法不平衡电磁力的计算结果与有限元方法结果进行比较,指出了结果存在差异的原因。 展开更多

关键词 转子绕组短路故障 不平衡电磁力 有限元法 等效磁通法 磁势叠加法

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轮毂电机不平衡电磁力对车轮定位参数的影响 被引量：1

4

作者 谭迪 罗玉涛 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期422-429,共8页

轮毂电机驱动电动汽车将电机、减速机构和制动器等高度集成于车轮内。不同路面激励下的轮胎跳动、载荷不均和轴承磨损等造成电机气隙沿圆周分布不均,其所产生的不平衡电磁力将会通过减速机构或直接传递给车轮,对车轮定位参数产生一定的... 轮毂电机驱动电动汽车将电机、减速机构和制动器等高度集成于车轮内。不同路面激励下的轮胎跳动、载荷不均和轴承磨损等造成电机气隙沿圆周分布不均,其所产生的不平衡电磁力将会通过减速机构或直接传递给车轮,对车轮定位参数产生一定的影响。针对上述问题,本文中以一款无减速机构轮毂电机驱动电动汽车为对象,在建立其传动系动力学模型、双横臂悬架动力学模型和轮毂电机不平衡电磁力数学模型的基础上,深入分析了不平衡电磁力对车轮各定位参数的影响规律。结果表明:气隙不均匀引起的作用到车轮上的不平衡电磁力对车轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角和车轮前束均有不同程度的影响,各定位参数变化量的幅度和均方根值均随电机气隙不均匀程度的增大而增大,其中,车轮外倾角、主销内倾角和车轮前束受Y方向不平衡电磁力的影响较大,而主销后倾角则对X方向不平衡电磁力较为敏感。 展开更多

关键词 轮毂电机驱动电动汽车 气隙不均匀 不平衡电磁力 车轮定位参数

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制冷压缩机电机转子不平衡电磁力计算与改善 被引量：4

5

作者 张申 王孚懋 +2 位作者 张玉环 张娜 徐基超 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第1期27-30,20,共5页

在旋转式压缩机的装配过程中,电机一般采用悬臂梁式安装方式,会造成转子偏心,电机磁路不对称,产生不平衡磁拉力,进而导致电机转子与定子相互碰撞。以某型号压缩机为例,根据麦克斯韦应力张量法与交流电磁铁理论,建立了电机径向不平衡电... 在旋转式压缩机的装配过程中,电机一般采用悬臂梁式安装方式,会造成转子偏心,电机磁路不对称,产生不平衡磁拉力,进而导致电机转子与定子相互碰撞。以某型号压缩机为例,根据麦克斯韦应力张量法与交流电磁铁理论,建立了电机径向不平衡电磁力计算模型,采用有限元Ansoft Maxwell软件进行仿真。并将径向不平衡电磁力的计算结果输入到有限元软件,根据模拟结果,提出将定子向下移动5 mm的改善方案。经过后期试验验证,改善后的电机不仅不平衡磁拉力有所减小,而且压缩机主要工作性能不会降低。 展开更多

关键词 空调压缩机 转子偏心 不平衡电磁力 有限元

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轮毂电机气隙偏心下不平衡电磁力与转子系统振动特性分析 被引量：2

6

作者 韩以伦 陈涛 李国珊 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第30期140-145,共6页

相对于传统电机,轮毂电机在电动车行驶过程中,由于路面激励等外界因素的作用,定转子之间会更容易产生偏心,造成轮毂电机气隙不均匀而产生不平衡磁拉力,影响轮毂电机的运行。以一种表贴式永磁同步轮毂电机为研究对象,建立等效的转子动力... 相对于传统电机,轮毂电机在电动车行驶过程中,由于路面激励等外界因素的作用,定转子之间会更容易产生偏心,造成轮毂电机气隙不均匀而产生不平衡磁拉力,影响轮毂电机的运行。以一种表贴式永磁同步轮毂电机为研究对象,建立等效的转子动力学模型。通过解析计算和Maxwell Ansoft软件分析了气隙偏心下轮毂电机电磁力的变化情况,并将不平衡电磁力带入等效转子系统运动方程,运用隐式Newmark积分法对转子系统在不平衡电磁力、质量偏心和初始误差偏心影响下的动力响应进行计算。结果表明:气隙偏心会产生特定频率的不平衡磁拉力,增大质量偏心会减轻不平衡磁拉力对转子系统的影响,并且初始位置误差偏心会使转子轴心朝偏心方向偏移,并会与重力相互作用。研究结果可为分析电动车用轮毂电机定转子的振动和后续的控制奠定基础。 展开更多

关键词 轮毂电机 气隙偏心 不平衡电磁力 转子系统

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水轮发电机转子不圆度诱发的定子铁心振动特性研究 被引量：1

7

作者 武玉才 范轩杰 +3 位作者 纪璇 卢伟甫 朱新凯 马明晗 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第1期342-351,I0028,共11页

大型水轮发电机的转子不圆度问题使定子铁心受到低频磁吸力作用,磁吸力交变频率与定子铁心固有振动频率接近时,将诱发定子铁心的低频振动。针对转子不圆度所导致的气隙磁场不对称现象,首先推导了定子铁心上特定点受到的周期性磁吸力表达... 大型水轮发电机的转子不圆度问题使定子铁心受到低频磁吸力作用,磁吸力交变频率与定子铁心固有振动频率接近时,将诱发定子铁心的低频振动。针对转子不圆度所导致的气隙磁场不对称现象,首先推导了定子铁心上特定点受到的周期性磁吸力表达式,获得铁心振动频率与转子磁极不圆度之间的关联规律。随后以1台334 MV·A水轮发电机为例仿真了机组正常和单个磁极、连续磁极、间隔磁极以及椭圆磁极等典型不圆度状态下的电磁力分布,进一步利用瞬态结构分析得到了定子铁心的振动特性。最后在MJF-30-6故障模拟机组上模拟了磁极不圆度造成的磁场不对称现象,定子铁心振动理论分析和仿真结果吻合。 展开更多

关键词 水轮发电机 转子不圆度 不平衡电磁力 瞬态结构分析 定子铁心振动

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轮毂电机机-电-磁耦合偏心动力学特性与鲁棒预测控制研究

8

作者 黄开启 熊毅 《现代制造工程》 北大核心 2025年第5期144-152,共9页

针对轮毂驱动电动汽车(Hub Mator Driven Electric Vehicles,HMD-EV)轮毂电机转子偏心引起的平顺性恶化问题,提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization algorithm,PSO)的主动悬架系统H_(2)/H_(∞)鲁棒模型预测控制策略。首先... 针对轮毂驱动电动汽车(Hub Mator Driven Electric Vehicles,HMD-EV)轮毂电机转子偏心引起的平顺性恶化问题,提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization algorithm,PSO)的主动悬架系统H_(2)/H_(∞)鲁棒模型预测控制策略。首先,建立HMD-EV垂向-横向动力学耦合模型,深入分析轮毂电机转子静态偏心所引起的径切向磁场畸变以及不平衡电磁力等关键影响因素,获得外部扰动下HMD-EV轮毂永磁同步电机转子偏心对机-电-磁耦合的影响规律。设计了一种优化反馈增益矩阵K的主动悬架系统的PSO-H_(2)/H_(∞)混合控制器,仿真结果表明,该控制器能够显著改善HMD-EV机-电-磁耦合所带来的不利影响,有效提高了HMD-EV的平顺性和舒适性。 展开更多

关键词 轮毂电机驱动 不平衡电磁力 簧下质量 平顺性指标

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轮毂电机驱动汽车主动悬架自适应滑模控制研究

9

作者 寇发荣 王佳欢 +2 位作者 李强强 韩楚寰 宋阳阳 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期188-194,共7页

针对轮毂电机引起电机激励与车辆悬架系统耦合导致的振动负效应问题,提出一种基于双滑模面的主动悬架自适应滑模控制策略,搭建主动悬架动力学模型和永磁同步电机模型,分析定转子偏心距和车速对不平衡电磁力的影响,并开发了以理想天地棚... 针对轮毂电机引起电机激励与车辆悬架系统耦合导致的振动负效应问题,提出一种基于双滑模面的主动悬架自适应滑模控制策略,搭建主动悬架动力学模型和永磁同步电机模型,分析定转子偏心距和车速对不平衡电磁力的影响,并开发了以理想天地棚为参考模型的自适应滑模控制器。仿真结果表明:相比被动悬架和传统的天棚控制,自适应滑模控制悬架系统使轮毂电机偏心距降低了12.4%,减小了不平衡电磁力,有效抑制了电机与汽车垂向振动耦合效应;同时使车身加速度和悬架动挠度降低了16.1%和4.2%,并保持轮胎动载荷在合理范围内,显著提升了汽车的乘坐舒适性和电机运行稳定性。 展开更多

关键词 轮毂电机 不平衡电磁力 主动悬架 滑模控制

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轮毂电机电动汽车空气悬架阻尼GA-LQR控制研究

10

作者 李仲兴 王雪 +1 位作者 程淇谦 虞屹 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第3期13-23,共11页

针对轮毂电机驱动电动汽车因电机内部不平衡电磁力引起的负面振动加剧等问题,提出一种基于遗传算法的线性二次型调节器(GA-LQR)的空气悬架阻尼控制方法。建立包含轮毂电机和空气悬架系统的轮毂电机驱动电动汽车8自由度半车动力学模型,... 针对轮毂电机驱动电动汽车因电机内部不平衡电磁力引起的负面振动加剧等问题,提出一种基于遗传算法的线性二次型调节器(GA-LQR)的空气悬架阻尼控制方法。建立包含轮毂电机和空气悬架系统的轮毂电机驱动电动汽车8自由度半车动力学模型,并进行实车试验验证模型;仿真分析路面激励和不平衡电磁力两者对电动汽车垂向振动的影响;根据最优控制理论提出LQR控制策略,并通过遗传算法对LQR控制中的加权矩阵Q和R进行全局搜索优化,构建了GA-LQR阻尼控制器。仿真结果表明:相较于被动悬架和LQR控制的空气悬架,基于GA-LQR控制的空气悬架对电动汽车各评价指标的改善效果明显,可有效抑制轮毂电机因偏心引起的不良振动,极大地提高车辆的乘坐舒适性。 展开更多

关键词 空气悬架 轮毂电机 不平衡电磁力 GA-LQR控制 电动汽车

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极端不利工况下汽轮发电机励磁绕组短路故障危害性评估 被引量：7

11

作者 武玉才 李宏硕 +2 位作者 王泽霖 马明晗 李永刚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期9-20,共12页

针对存在励磁绕组匝间短路故障的汽轮发电机组,分析了励磁绕组匝间短路故障对汽轮发电机主磁场中相关谐波含量的影响,指出了强励极端工况下造成的发电机气隙磁场畸变程度更为严重。随后以一台300 MW汽轮发电机为例,通过有限元电磁暂态仿... 针对存在励磁绕组匝间短路故障的汽轮发电机组,分析了励磁绕组匝间短路故障对汽轮发电机主磁场中相关谐波含量的影响,指出了强励极端工况下造成的发电机气隙磁场畸变程度更为严重。随后以一台300 MW汽轮发电机为例,通过有限元电磁暂态仿真,分别在发电机空载工况和额定负载工况下模拟了不同程度的励磁绕组匝间短路故障,分析了空载误强励、额定负载误强励以及电网不同程度三相短路引起的强励等三种典型工况的定子绕组环流和不平衡磁拉力,确定了对发电机危害最大的强励状态。该研究可以为带病运行的汽轮发电机提供安全风险评估和维修决策支持,也反映出安装高灵敏度的励磁绕组匝间短路在线监测装置的必要性。 展开更多

关键词 汽轮发电机 励磁绕组短路 强励 不平衡电磁力 定子绕组环流 振动

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轮毂直驱空气悬架系统垂向动力学特性分析 被引量：3

12

作者 李仲兴 陈鑫 +1 位作者 宋鑫炎 薛红涛 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期8-14,44,共8页

针对轮毂直驱电动汽车簧下质量较大和电动机不平衡电磁力的问题,进行了轮毂直驱空气悬架(hub direct drive air suspension,HDD-AS)系统垂向动力学特性分析.构建了轮毂电动机与带附加气室空气悬架耦合模型,当轮毂直驱空气悬架系统在路... 针对轮毂直驱电动汽车簧下质量较大和电动机不平衡电磁力的问题,进行了轮毂直驱空气悬架(hub direct drive air suspension,HDD-AS)系统垂向动力学特性分析.构建了轮毂电动机与带附加气室空气悬架耦合模型,当轮毂直驱空气悬架系统在路面随机激励与电动机不平衡电磁力耦合作用下,附加气室容积和阻尼系数改变时,分析了电动机偏心距、电动机不平衡电磁力、簧上质量加速度、悬架动行程、轮胎动载荷和簧下质量加速度均方根值的变化规律,研究了附加气室容积和阻尼系数变化对电动机偏心距、簧上质量加速度、悬架动行程、轮胎动载荷和簧下质量加速度的频域影响.结果表明:附加气室容积和阻尼系数的变化对轮毂直驱空气悬架系统悬架性能和轮毂电动机振动具有较大的影响. 展开更多

关键词 空气悬架 轮毂直驱 气隙不均 不平衡电磁力 附加气室

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同步调相机极限工况下典型磁场不对称故障安全风险 被引量：7

13

作者 曹桂州 陈二强 +3 位作者 范轩杰 武玉才 李珍平 史书怀 《中国电力》 CSCD 北大核心 2023年第2期45-52,76,共9页

同步调相机典型磁场不对称故障下,由强励所形成的不平衡力和跳机风险升高。首先,分析转子动偏心和转子绕组匝间短路等典型故障对调相机磁场的影响机理;然后,借助气隙磁导法推导得到转子承受的不平衡磁拉力表达式,分析强励对不平衡电磁... 同步调相机典型磁场不对称故障下,由强励所形成的不平衡力和跳机风险升高。首先,分析转子动偏心和转子绕组匝间短路等典型故障对调相机磁场的影响机理;然后,借助气隙磁导法推导得到转子承受的不平衡磁拉力表达式,分析强励对不平衡电磁力的影响规律;最后,在一台大型同步电机上进行有限元电磁暂态仿真,模拟动偏心和转子绕组匝间短路故障,分别在调相正常励磁和强励工况下提取了转子所受不平衡电磁力,评估机组在强励状态下发生跳机的可能性。结果表明,强励状态下,调相机组由动偏心故障产生的不平衡磁拉力不会引起机组的剧烈振动,而转子匝间短路故障产生了较大的不平衡磁拉力,可能导致机组跳机。 展开更多

关键词 同步调相机 动偏心 转子绕组匝间短路 强励 不平衡电磁力

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