场路耦合法计算同步发电机定子绕组内部故障的暂态过程 被引量：80

1

作者 孙宇光 王祥珩 +1 位作者 桂林 王维俭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期136-141,共6页

用多回路方法虽然已经基本解决了同步电机内部故障的稳态计算问题,但故障后电机铁芯的各处存在着不同程度的饱和,这会影响到计算的准确性。而对内部故障的暂态计算,饱和因素的影响更严重,因为在内部故障的过渡过程中饱和程度也会随时间... 用多回路方法虽然已经基本解决了同步电机内部故障的稳态计算问题,但故障后电机铁芯的各处存在着不同程度的饱和,这会影响到计算的准确性。而对内部故障的暂态计算,饱和因素的影响更严重,因为在内部故障的过渡过程中饱和程度也会随时间而变化。该文将电机电磁场的有限元计算与多回路方法相结合,建立了定子内部故障的场路耦合的数学模型,在此基础上对同步发电机三相突然短路和定子绕组的各种内部故障等进行了暂态仿真,考虑了磁极形状、齿槽影响、铁心的饱和和涡流等因素。计算结果与实验波形基本吻合,证明了该数学模型的正确性。 展开更多

关键词 同步发电机 定子绕组 故障 暂态过程 场路耦合法 计算 多回路方法 场路耦合法

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基于场路耦合法的大电流互感器屏蔽绕组分析 被引量：18

2

作者 许加柱 罗隆福 李季 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期167-172,共6页

大电流互感器通常工作于强杂散磁场环境,必须采取有效措施来保护其不受外界电磁干扰。屏蔽绕组作为一种新颖的屏蔽方式,在大电流互感器中得到了广泛的应用。该文以25000/5A电流互感器为研究对象,利用基于场路耦合的方法来建立大型发电... 大电流互感器通常工作于强杂散磁场环境,必须采取有效措施来保护其不受外界电磁干扰。屏蔽绕组作为一种新颖的屏蔽方式,在大电流互感器中得到了广泛的应用。该文以25000/5A电流互感器为研究对象,利用基于场路耦合的方法来建立大型发电机组用电流互感器的三维有限元仿真模型和统一的场路耦合数学模型,在此基础上计算其屏蔽绕组中的电流；通过比较等效磁势法和降流回路法仿真计算结果与试验测量数据,证明了3D有限元仿真模型的正确性；最后,依据上述模型分析屏蔽绕组抗具有电磁干扰的良好效果。 展开更多

关键词 电流互感器 电磁干扰 杂散磁场 场路耦合法 屏蔽绕组

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基于场路耦合法的永磁同步电机数字控制系统设计和分析 被引量：10

3

作者 年珩 贺益康 黄雷 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期615-618,共4页

针对电机控制系统中电机与控制器相互耦合对系统设计精度带来的影响,提出了一种永磁电机控制系统设计新方法,该方法基于永磁同步电机(PMSM)数学模型,建立完整的电机三维电磁场分析模型和基于转子磁场定向控制策略的控制系统模型,通过场... 针对电机控制系统中电机与控制器相互耦合对系统设计精度带来的影响,提出了一种永磁电机控制系统设计新方法,该方法基于永磁同步电机(PMSM)数学模型,建立完整的电机三维电磁场分析模型和基于转子磁场定向控制策略的控制系统模型,通过场路耦合法进行协同仿真分析,仿真结果可精确反映永磁同步电机与控制系统的相互耦合特性,同时转矩和转速良好的动、静态响应可满足控制系统高性能的要求.进而建立了与仿真系统完全对应的永磁同步电机实验系统,实验结果与仿真结果完全吻合,表明该设计分析方法的正确性,为实际永磁电机系统的设计分析提供了实施途径. 展开更多

关键词 永磁同步电机 场路耦合法 电磁场分析 转子磁场定向

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基于场路耦合法计算爪极发电机输出功率和效率 被引量：1

4

作者 倪有源 何强 +1 位作者 郎旭初 邓泽选 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期314-318,共5页

爪极发电机磁场呈典型的三维分布,需用三维数值方法计算。文章采用三维瞬态有限元法计算爪极发电机电磁场,得到各项铁耗;采用场路耦合法计算,得到了额定负载时电励磁爪极发电机的效率,并且得到了电励磁、混合励磁爪极发电机的最大输出... 爪极发电机磁场呈典型的三维分布,需用三维数值方法计算。文章采用三维瞬态有限元法计算爪极发电机电磁场,得到各项铁耗;采用场路耦合法计算,得到了额定负载时电励磁爪极发电机的效率,并且得到了电励磁、混合励磁爪极发电机的最大输出功率。电励磁爪极发电机输出性能实测值与计算值的一致性验证了计算结果的有效性。 展开更多

关键词 场路耦合法 爪极发电机 三维瞬态有限元法 电励磁 混合励磁

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多截面场路耦合法和解析法对比分析水轮机定子线棒4种换位下的环流 被引量：3

5

作者 周登 姚缨英 《机电工程》 CAS 2015年第12期1600-1605,共6页

针对定子线棒三维建模和求解的耗时性以及磁场求解的复杂性,在满足计算精度同时避免庞大的计算量的情况下,分别采用解析法和多截面场路耦合法分析了0°/360°/0°全换位、不足换位、空换位以及延长换位等4种换位,计算了定... 针对定子线棒三维建模和求解的耗时性以及磁场求解的复杂性,在满足计算精度同时避免庞大的计算量的情况下,分别采用解析法和多截面场路耦合法分析了0°/360°/0°全换位、不足换位、空换位以及延长换位等4种换位,计算了定子各根股线的感应电动势、环流和损耗,给出了两种方法求得的感应电动势对比图、环流对比图和损耗对比图。计算结果表明:全换位的环流抑制效果最差;多截面场路耦合法与解析法计算结果相差很小,同时多截面场路耦合法在正确模拟漏磁场的基础上具有计算公式简单、过程清晰、计算量小、精确度较高等优点。 展开更多

关键词 解析法 多截面场路耦合法 环流

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单相整流变压器场路耦合分析 被引量：11

6

作者 赵鲁 李耀华 +2 位作者 葛琼璇 任晋旗 马逊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期223-229,共7页

为精确地计算单相整流变压器参数及不同工况下铁心损耗、绕组铜耗,提出一种基于变压器有限元模型与整流器电路场路耦合联合仿真的方法。该方法既可考虑变压器磁路饱和、集肤效应、端部效应的影响,又可考虑整流器脉宽调制(pulse width mo... 为精确地计算单相整流变压器参数及不同工况下铁心损耗、绕组铜耗,提出一种基于变压器有限元模型与整流器电路场路耦合联合仿真的方法。该方法既可考虑变压器磁路饱和、集肤效应、端部效应的影响,又可考虑整流器脉宽调制(pulse width modulation,PWM)波带来的高次谐波影响。通过仿真与实验对比分析,场路耦合联合仿真结果与50 kVA单相PWM整流器实验结果的偏差在5%左右。在机车大功率牵引变压器优化设计中,场路耦合联合仿真的应用可以缩减开发时间和研发成本。 展开更多

关键词 场路耦合法 单相PWM整流器 有限元 整流变压器

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开关磁阻电机驱动系统场路直接耦合的数学模型 被引量：23

7

作者 常国强 詹琼华 边敦新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期70-73,共4页

通过提出开关磁阻电机驱动系统 (SRD)的电压源等效电路 ,并引入开关函数来反映各控制参数的影响 ,解决了开关磁阻电机磁场所满足的泊松方程和驱动系统电网络方程之间的耦合问题 ,建立了SRD系统场路直接耦合数学模型。该文所建模型已成... 通过提出开关磁阻电机驱动系统 (SRD)的电压源等效电路 ,并引入开关函数来反映各控制参数的影响 ,解决了开关磁阻电机磁场所满足的泊松方程和驱动系统电网络方程之间的耦合问题 ,建立了SRD系统场路直接耦合数学模型。该文所建模型已成功运用于四相SRD系统的多相运行研究 ,计算结果与试验结果基本吻合 ,为SRD一体化研究奠定了基础。 展开更多

关键词 开关磁阻电机驱动系统 场路耦合法 等效电路 数学模型

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永磁同步电机无位置传感器运行场路耦合分析 被引量：14

8

作者 年珩 贺益康 黄雷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第18期104-109,共6页

为精确设计基于凸极跟踪的无位置传感器控制系统,在分析高频电压信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,提出一种基于场路耦合法的永磁同步电机无位置传感器控制系统分析与设计新方法。该方法建立在永磁同步电机三维电磁场分析模型和... 为精确设计基于凸极跟踪的无位置传感器控制系统,在分析高频电压信号激励下永磁同步电机数学模型的基础上,提出一种基于场路耦合法的永磁同步电机无位置传感器控制系统分析与设计新方法。该方法建立在永磁同步电机三维电磁场分析模型和基于转子磁场定向的无位置传感器控制系统模型上,通过场路耦合法进行协同仿真研究,仿真结果可精确反映无位置传感器运行性能和高频电压信号激励下永磁同步电机与控制系统的相互耦合特性。在此基础上建立了与仿真系统完全对应的实验系统,实验结果与仿真结果一致,表明该分析设计方法的正确性和可实现性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 场路耦合法 电磁场分析 凸极跟踪 无位置传感器

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三相电力变压器的场路耦合模型及突发短路过程计算 被引量：9

9

作者 梁振光 唐任远 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期46-51,98,共7页

电力变压器在电网中运行,受到电网电压约束,分析其突发短路时的电磁过程,一般需要采用场路耦合的方法。T法具有求解变量少、计算代价小的优点,引入绕组的耦合电压项后,可用于电力变压器的计算。本文建立了三相变压器基于T-T0-W表述的场... 电力变压器在电网中运行,受到电网电压约束,分析其突发短路时的电磁过程,一般需要采用场路耦合的方法。T法具有求解变量少、计算代价小的优点,引入绕组的耦合电压项后,可用于电力变压器的计算。本文建立了三相变压器基于T-T0-W表述的场路耦合三维有限元模型,通过考虑变压器绕组的不同联接方式及多种负载情况,对变压器在不同短路情况进行了计算、分析。结果表明,在复杂短路过程中的短路电流可能超过突发三相短路时的最大电流。 展开更多

关键词 电力变压器 短路 场路耦合法 有限元 磁场

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电动车用轮毂电机场路耦合分析

10

作者 张河山 邓兆祥 +2 位作者 张羽 妥吉英 杨金歌 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期16-23,共8页

针对电路模拟法和电磁解析法难以准确计及铁磁材料磁导率非线性的影响,以及磁场有限元法难以分析外电路为非标准正弦激励等问题,采用场路耦合法分析电动车用轮毂电机特性,将电磁场有限元方程与外电路方程联立求解,充分考虑外电路中时间... 针对电路模拟法和电磁解析法难以准确计及铁磁材料磁导率非线性的影响,以及磁场有限元法难以分析外电路为非标准正弦激励等问题,采用场路耦合法分析电动车用轮毂电机特性,将电磁场有限元方程与外电路方程联立求解,充分考虑外电路中时间谐波电流等非线性因素对磁场的影响,实现电磁场量和电气量的直接耦合。推导轮毂电机电磁场与外电路耦合离散方程、机械运动方程以及功率损耗方程,计算其负载感应电动势和功率损耗,对比分析磁场有限元法和场路耦合法计算结果的差异,并研究轮毂电机功率损耗密度的分布规律。分别采用磁场有限元法和场路耦合法计算在不同工况运行时电机的效率特性,通过样机实验对比分析,结果表明:场路耦合法计算结果更准确,证明所用分析方法的正确性。 展开更多

关键词 轮毂电机 电磁场分析 场路耦合法 效率特性

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二维电磁场—路耦合仿真软件的开发与应用 被引量：2

11

作者 朱洒 施斌 +3 位作者 周文亮 陆春锋 孙金超 蒋伟 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期125-133,共9页

文中详述了一种二维瞬态电磁场与任意拓扑电路耦合仿真的原理及相应仿真软件的开发过程。根据直接耦合的思想,电路中的每个部件都视作一个有限元单元,而电路区域与电磁场区域通过细导线单元或粗导体单元联系起来,可实现任意拓扑电路与... 文中详述了一种二维瞬态电磁场与任意拓扑电路耦合仿真的原理及相应仿真软件的开发过程。根据直接耦合的思想,电路中的每个部件都视作一个有限元单元,而电路区域与电磁场区域通过细导线单元或粗导体单元联系起来,可实现任意拓扑电路与二维瞬态电磁场的耦合计算。文中详述了每种类型单元的单元方程的推导过程,并给出了单元刚度、质量和载荷矩阵的具体形式。为验证所开发软件的正确性,将其应用于一台7.5 kW永磁电机空载、正弦电流激励及PWM电压激励下的特性仿真,并与实测值进行了对比,验证了所开发软件的正确性。此外,通过对比正弦电流激励下和PWM电压激励下的计算损耗与实测值,证明了在永磁电机损耗计算中考虑PWM谐波电压影响的重要性。 展开更多

关键词 瞬态电磁场 场—路耦合法 有限元法 永磁电机

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水轮发电机定子绕组内部故障暂态电流研究 被引量：9

12

作者 戈宝军 肖士勇 +1 位作者 吕艳玲 刘智慧 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期40-45,53,共7页

针对于水轮发电机定子绕组内部故障暂态电流的计算问题,采用场路耦合法对该问题进行了详细的分析。以SF600-42/1308水轮发电机为研究对象,在单机空载状态下,计算了突然发生单相、两相和三相短路故障的故障电流,并与经典的解析公式法进... 针对于水轮发电机定子绕组内部故障暂态电流的计算问题,采用场路耦合法对该问题进行了详细的分析。以SF600-42/1308水轮发电机为研究对象,在单机空载状态下,计算了突然发生单相、两相和三相短路故障的故障电流,并与经典的解析公式法进行了对比验证;在发电机带三相对称的阻性负载状态下,分析了发生匝间短路、同相支路间短路和相间短路故障的暂态过程。并研究了各故障电流随短路匝比的变化规律,分析得出故障发生的时刻和故障点的空间位置对各电流量数值具有较大的影响。并对3种类型的内部故障进行了比较,为水轮发电机组配置良好的主保护方案提供理论支持。 展开更多

关键词 水轮发电机 内部故障 场路耦合法 暂态电流

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干式半芯电抗器电抗特性的计算 被引量：4

13

作者 赵彦珍 马西奎 《电工电能新技术》 CSCD 2004年第1期68-71,76,共5页

本文应用电磁场数值计算方法对一种新型电抗器———干式半芯电抗器的电抗特性进行了计算。首先采用场路耦合法建立干式半芯电抗器的三维时变电磁场的时步有限元数值计算模型,求解此模型得到在正弦电压激励下通过电抗器的非正弦周期电流... 本文应用电磁场数值计算方法对一种新型电抗器———干式半芯电抗器的电抗特性进行了计算。首先采用场路耦合法建立干式半芯电抗器的三维时变电磁场的时步有限元数值计算模型,求解此模型得到在正弦电压激励下通过电抗器的非正弦周期电流;然后根据傅里叶级数变换,将求得的电流展开成不同频率的分量;最后得到干式半芯电抗器的伏安特性和谐波特性。本文方法用于实例分析和计算,计算结果与实测结果进行了比较,证实方法正确和实用。 展开更多

关键词 场路耦合法 半芯电抗器 电抗特性

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正弦PWM电压源逆变器供电的永磁直线同步电机低速负载性能(英文) 被引量：1

14

作者 司纪凯 陈昊 +2 位作者 汪旭东 袁世鹰 上官璇峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期58-64,共7页

对于开环低速区由正弦PWM电压源逆变器供电的永磁直线同步电机(PMLSM)而言,与工作在高速情况的PMLSM负载性能不同,本文采用场路耦合时步有限元的方法研究PMLSM驱动水平运输系统的两种负载工况:轻载与重载。结果显示PMLSM工作在重载工况... 对于开环低速区由正弦PWM电压源逆变器供电的永磁直线同步电机(PMLSM)而言,与工作在高速情况的PMLSM负载性能不同,本文采用场路耦合时步有限元的方法研究PMLSM驱动水平运输系统的两种负载工况:轻载与重载。结果显示PMLSM工作在重载工况下的负载性能较轻载优,且电机的工作电流随着负载的增大而减小。仿真与实验结果验证了该方法的有效性及正确性。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 负载性能 正弦PWM电压源逆变器 时步有限元法 场路耦合法

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干式半心电抗器谐波分析与计算 被引量：1

15

作者 赵彦珍 马西奎 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期3-4,共2页

应用电磁场数值计算法分析和计算了新型电抗器—干式半心电抗器的谐波 :用场路耦合法建立其数值计算模型 ,解得正弦电压激励下通过电抗器的非正弦周期电流 ;再用付氏变换展开并计算分析谐波计算结果表明铁心材料、尺寸和激励电压均会影... 应用电磁场数值计算法分析和计算了新型电抗器—干式半心电抗器的谐波 :用场路耦合法建立其数值计算模型 ,解得正弦电压激励下通过电抗器的非正弦周期电流 ;再用付氏变换展开并计算分析谐波计算结果表明铁心材料、尺寸和激励电压均会影响谐波含量。 展开更多

关键词 干式半心电抗器 谐波分析 计算 电磁场 数值计算 场路耦合法

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