同步电机异步-同步起动过程分析 被引量：18

1

作者 戈宝军 李波 +1 位作者 李发海 赵洪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期93-97,共5页

根据同步电机异步–同步起动的实际过程,详细推导了异步–同步起动的双机耦合数学模型,利用派克方程建立了分析同步电机半同步起动过程的状态方程。在此基础上,对影响电机起动成功与否的几个重要因素,如:发电机的初始速度、外加驱动转... 根据同步电机异步–同步起动的实际过程,详细推导了异步–同步起动的双机耦合数学模型,利用派克方程建立了分析同步电机半同步起动过程的状态方程。在此基础上,对影响电机起动成功与否的几个重要因素,如:发电机的初始速度、外加驱动转矩、发电机和电动机的励磁电流以及连接线路阻抗等进行了详细分析,并给出了起动过程中发电机和电动机的转速以及转矩的变化规律。仿真分析与实验结果吻合较好。 展开更多

关键词 同步电机 发电机 起动过程 电动机 励磁电流 转矩 阻抗 异步 驱动 耦合

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新型混合励磁同步电机的数学模型与等效分析 被引量：23

2

作者 林楠 王东 +2 位作者 魏锟 张庆湖 易新强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期149-156,共8页

为改善高速永磁电机磁场调节困难的问题,提出一种新型混合励磁电机,转子上既有永磁极又有铁心极,磁路呈现典型的径向、周向和轴向三维特性,难以直接用解析法求取电感参数。根据新型混合励磁电机的磁路特点,提出一种等效分析方法,将复杂... 为改善高速永磁电机磁场调节困难的问题,提出一种新型混合励磁电机,转子上既有永磁极又有铁心极,磁路呈现典型的径向、周向和轴向三维特性,难以直接用解析法求取电感参数。根据新型混合励磁电机的磁路特点,提出一种等效分析方法,将复杂磁路的混合励磁电机等效为三种二维磁路电机轴向并列叠加。为了提高新型混合励磁电机电磁设计与性能分析的效率,推导了其数学模型与电感参数表达式。对一台10 k W混合励磁原理样机进行了有限元分析与实验研究,结果验证了所提数学模型与等效分析方法的正确性,为该类电机的设计和优化提供了理论支撑。 展开更多

关键词 混合励磁电机 等效分析 数学模型 电感参数计算

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混合励磁同步电机调速系统的控制策略 被引量：25

3

作者 杨成峰 林鹤云 刘细平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期27-33,共7页

为了研究混合励磁同步电机(HESM)调速系统的有效控制策略,推导出HESM在dq0坐标系统下的数学模型,设计了基于矢量控制的HESM调速系统,提出了HESM调速系统的分区控制策略及其实现方法。采用MATLAB软件下的Simulink/PSB工具箱,建立了HESM... 为了研究混合励磁同步电机(HESM)调速系统的有效控制策略,推导出HESM在dq0坐标系统下的数学模型,设计了基于矢量控制的HESM调速系统,提出了HESM调速系统的分区控制策略及其实现方法。采用MATLAB软件下的Simulink/PSB工具箱,建立了HESM调速系统的仿真模型,并根据不同目的要求,设计了不同的仿真方法,分析了HESM调速系统在低速标准调速区、低速增磁调速区及高速弱磁调速区的调速特性,并与PMSM调速系统进行了仿真比较。结果表明,HESM调速系统比PMSM调速系统具有更高的恒转矩输出和更宽的恒功率运行范围,且增磁励磁电流给定通道的调节能提高电机动态响应速度。 展开更多

关键词 混合励磁 同步电机 数学模型 控制策略 仿真

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同步发电机励磁绕组匝间短路的仿真研究 被引量：32

4

作者 孙宇光 王祥珩 +1 位作者 桂林 王维俭 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2008年第2期5-10,共6页

转子绕组匝间短路故障会造成发电机励磁电流增大、输出无功减小、转子振动加剧等影响,如果不及早处理可能给机组的安全运行带来巨大威胁。近年来国内外研究主要通过实验检测及定性分析,由于不能准确计算故障电流等电气量,在实际应用中... 转子绕组匝间短路故障会造成发电机励磁电流增大、输出无功减小、转子振动加剧等影响,如果不及早处理可能给机组的安全运行带来巨大威胁。近年来国内外研究主要通过实验检测及定性分析,由于不能准确计算故障电流等电气量,在实际应用中存在局限性。本文为多支路同步发电机励磁绕组匝间短路建立了改进的多回路数学模型,并提出了与励磁绕组有关的电感系数的计算方法,可以考虑气隙磁场畸变、定子绕组不平衡电流等因素的影响。针对1台4极凸极同步发电机,用该模型对不同匝数的励磁绕组匝间短路进行数字仿真,可得到短路后定、转子电流及有功功率、无功功率等。根据计算结果,本文提出励磁绕组匝间短路后定子同相不同分支之间出现分数次谐波环流、励磁电流出现基波及奇数次谐波的故障特征,并给出了物理解释,可以为转子匝间短路保护提供依据。 展开更多

关键词 同步电机 励磁绕组匝间短路 改进的多回路模型

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同步发电机励磁绕组匝间短路故障稳态数学模型及仿真 被引量：26

5

作者 郝亮亮 孙宇光 +1 位作者 邱阿瑞 王祥珩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第18期51-56,共6页

励磁绕组匝间短路故障会造成发电机励磁电流增大、输出无功功率减小、振动加剧等。为实现故障在线监测与保护,需准确快速计算故障电流等电气量。应用交流电机的多回路理论,基于对故障时定、转子电流稳态特征的分析,得到各回路电流的稳... 励磁绕组匝间短路故障会造成发电机励磁电流增大、输出无功功率减小、振动加剧等。为实现故障在线监测与保护,需准确快速计算故障电流等电气量。应用交流电机的多回路理论,基于对故障时定、转子电流稳态特征的分析,得到各回路电流的稳态表达式;根据同频率量相等的原则,将稳态时的微分方程组转化为线性代数方程组,得到励磁绕组匝间短路故障的稳态数学模型;利用高斯消去法可直接求得所有回路电流中各种交、直流分量的稳态解,快速实现故障的稳态计算。对一台12kW、3对极的隐极同步发电机进行了空载时励磁绕组匝间短路实验,稳态仿真结果与实验吻合较好。该方法可比暂态仿真减少90%的计算时间,为同步发电机励磁绕组匝间短路故障的监测与保护奠定了基础。 展开更多

关键词 同步发电机 励磁绕组匝间短路 多回路分析法 稳态数学模型

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移40°双九相同步电机数学模型研究 被引量：6

6

作者 欧阳斌 晏明 +2 位作者 马伟明 胡安琪 翟小飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期206-213,共8页

双九相同步电机是一种新型多相电机,鲜有对该类电机的研究见报道。为深入分析其性能,需要对其数学模型展开研究。该文首先简述了该电机绕组布置形式,再依次建立了abc坐标系和dq0坐标系的基本数学方程,据此阐述了电机内部复杂的电磁耦合... 双九相同步电机是一种新型多相电机,鲜有对该类电机的研究见报道。为深入分析其性能,需要对其数学模型展开研究。该文首先简述了该电机绕组布置形式,再依次建立了abc坐标系和dq0坐标系的基本数学方程,据此阐述了电机内部复杂的电磁耦合关系,然后采用等价变换,导出了该电机的运算方程、综合参数与时间常数,最后建立了双九相同步电机的完整等效电路和简化成三相电机的电路模型。通过理论计算结果与原理样机实验数据的对比,确认了所建模型和理论分析方法的正确性。 展开更多

关键词 双九相同步电机 数学模型 运算方程 时间常数 等效电路

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三次谐波注入式五相永磁同步电机气隙磁势分析 被引量：6

7

作者 高宏伟 杨贵杰 +1 位作者 刘剑 赵品志 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期1-6,共6页

为了研究气隙磁动势对电机性能和控制策略的影响,运用傅里叶分析和绕组函数的方法,推导五相永磁同步电机通入脉冲电流时绕组磁动势的数学表达式,揭示绕组中各次谐波电流所产生的谐波磁动势在幅值、频率和转速上的分布规律。在旋转坐标系... 为了研究气隙磁动势对电机性能和控制策略的影响,运用傅里叶分析和绕组函数的方法,推导五相永磁同步电机通入脉冲电流时绕组磁动势的数学表达式,揭示绕组中各次谐波电流所产生的谐波磁动势在幅值、频率和转速上的分布规律。在旋转坐标系下,建立含有三次谐波绕组的五相永磁同步电机的数学模型,并对三次谐波电流注入比的选取进行计算。计算结果表明,在不增加功率变换器容量的前提下,通过注入一定的三次谐波电流,可以在提高电机输出转矩的同时,降低电机定子铁心的磁饱和程度,提高电机的效率。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机 数学模型 气隙磁动势 谐波分析 转矩密度

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双三相永磁同步电机谐波电流抑制技术 被引量：13

8

作者 章玮 陈伯建 张平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期23-28,共6页

针对双三相永磁同步电机定子电流中存在较大谐波问题,根据比例谐振(proportional resonant,PR)控制器在谐振处无穷大增益,能够对交流输入信号进行无静差跟踪调节特性,提出一种基于PR控制器对谐波电流进行抑制的改进型矢量控制策略。基... 针对双三相永磁同步电机定子电流中存在较大谐波问题,根据比例谐振(proportional resonant,PR)控制器在谐振处无穷大增益,能够对交流输入信号进行无静差跟踪调节特性,提出一种基于PR控制器对谐波电流进行抑制的改进型矢量控制策略。基于谐波基下的双三相永磁同步电机数学模型和谐波电流分析基础,在z1-z2子平面引入2个PR控制器对定子电流的5、7次谐波进行控制,并进行了软件仿真与实验验证。结果表明,在z1-z2子平面引入PR控制器能有效地改善定子电流波形,谐波电流含量下降50%以上,能较好地降低电机损耗与逆变器容量,提高电机运行性能。 展开更多

关键词 双三相永磁同步电机 矢量控制 数学模型 谐波电流 比例谐振调节器

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双三相永磁同步电机的双矢量模型预测转矩控制 被引量：14

9

作者 宋文祥 任航 +1 位作者 杨煜 吕洪章 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期97-107,共11页

双三相永磁同步电机的传统直接转矩控制仅采用αβ子平面的外围电压大矢量,会导致较大谐波电流,并且直接转矩控制存在固有的磁链和转矩波动较大的问题。本文提出一种双电压矢量模型预测转矩控制策略。扩大电压矢量选择范围,根据次外围... 双三相永磁同步电机的传统直接转矩控制仅采用αβ子平面的外围电压大矢量,会导致较大谐波电流,并且直接转矩控制存在固有的磁链和转矩波动较大的问题。本文提出一种双电压矢量模型预测转矩控制策略。扩大电压矢量选择范围,根据次外围矢量与最外围矢量在z_(1)z_(2)子平面方向相反的特性增选次外围矢量,通过分配这两组矢量作用时间,使得谐波子平面的电压幅值为零,实现谐波电流抑制。降低系统计算量,根据定子磁链所在位置,将12个预测电压矢量减少至4个。进一步地采用控制预测模型估算出下一时刻的转矩值和磁链值,利用价值函数在线选出最优的一组电压矢量,使得作用的电压矢量更加准确有效。所提方法抑制了谐波电流,并达到减小转矩和磁链波动的目的,通过仿真和实验验证了该算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 双三相永磁同步电机 模型预测转矩控制 谐波电流抑制 双电压矢量 矢量作用时间

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纳米级微生物细胞破碎机研制及应用 被引量：1

10

作者 姚洪文 郭素格 《中国调味品》 CAS 北大核心 2006年第2期40-45,共6页

介绍了纳米级微生物细胞破碎机发明过程中的模型机研制和数学模型建立,从实验室使用模型机获得各种工业微生物细胞破碎基础数据,建立数学模型,放大生产四种生产型机器,及其在工业生产中应用。并提出1700kg/cm2至3400 kg/cm2超高压力水... 介绍了纳米级微生物细胞破碎机发明过程中的模型机研制和数学模型建立,从实验室使用模型机获得各种工业微生物细胞破碎基础数据,建立数学模型,放大生产四种生产型机器,及其在工业生产中应用。并提出1700kg/cm2至3400 kg/cm2超高压力水分子流,水分子在压力环境中的冲力,破碎切割微生物细胞至纳米级的理论,在此环境中的超高压力、机械剪切力、超声波起了协助破碎的作用。 展开更多

关键词 纳米级微生物细胞破碎机 数学模型 纳米级生物颗粒 水分子流 超声波 啤酒 酱油 抗生 素 DNA重组技术 胞内物

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计及空间各种性质谐波影响的同步电机交路模型

11

作者 周理兵 王琳 +1 位作者 马志云 许实章 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第1期6-11,共6页

本文提出了一种能充分计及空间各种不同性质谐波的同步电机支路模型。在这种模型中，定子以每条并联支路为单元，阻尼绕组以各实际回路为单元建立了其相应的基本支路方程，它既可以适用于分析各类同步电机分数次空间谐波的作用，还可以... 本文提出了一种能充分计及空间各种不同性质谐波的同步电机支路模型。在这种模型中，定子以每条并联支路为单元，阻尼绕组以各实际回路为单元建立了其相应的基本支路方程，它既可以适用于分析各类同步电机分数次空间谐波的作用，还可以适用于分析发电机多种故障运行，因而具有很大的灵活性。通过应用实例，说明了该模型是有效的。 展开更多

关键词 数学模型 谐波 同步电动机

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同步电机的谐波参数模型和谐波潮流计算 被引量：5

12

作者 龙禹 陈珩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期29-34,共6页

在文献 [1 ,2 ]的基础上重新推导了同步电机的谐波参数模型 ,并对其物理意义赋予了新解释 ;介绍了几种有关的电力元件谐波参数模型 ;编制了相应的谐波潮流计算程序 ,并进行了大量计算。在分析计算结果的基础上 ,指出了常用的不计同步电... 在文献 [1 ,2 ]的基础上重新推导了同步电机的谐波参数模型 ,并对其物理意义赋予了新解释 ;介绍了几种有关的电力元件谐波参数模型 ;编制了相应的谐波潮流计算程序 ,并进行了大量计算。在分析计算结果的基础上 ,指出了常用的不计同步电机会派生谐波的“无源”模型 ,不可能用以分析源于电力元件不对称而实际存在的谐波潮流 ,对由于元件非线性而衍生的谐波潮流也会带来计算误差 ; 展开更多

关键词 同步电机 谐波 参数模型 潮流计算 电力系统

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变磁通记忆电机非线性模型与调磁电流脉冲轨迹优化研究 被引量：2

13

作者 阳辉 刘兴 +1 位作者 吕舒康 林鹤云 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期5128-5140,共13页

变磁通记忆电机(VFMM)克服了传统永磁同步电机(PMSM)气隙磁场不可调节、调速范围受限等缺点,可根据运行工况需求实时地在线调节气隙磁场,具有全域高效运行的优势。该文针对一台混联磁路型VFMM(HMC-VFMM)磁路复杂及非线性强等问题,研究... 变磁通记忆电机(VFMM)克服了传统永磁同步电机(PMSM)气隙磁场不可调节、调速范围受限等缺点,可根据运行工况需求实时地在线调节气隙磁场,具有全域高效运行的优势。该文针对一台混联磁路型VFMM(HMC-VFMM)磁路复杂及非线性强等问题,研究非线性模型的建立及调磁电流脉冲轨迹的优化。首先,测试磁化曲线、电枢磁链特性与电感特性,建立VFMM的非线性模型,以实现电机特性的精确描述;其次,分析正弦型电流脉冲轨迹与所需电压变化特性,并基于此提出一种非对称电流脉冲轨迹与优化方案,在实现充去磁的同时,降低调磁过程产生的损耗;再次,为实现调磁电流的精确控制,基于上述非线性模型,提出一种基于实测参数的前馈电流控制器;最后,通过实验验证所提电流控制器的有效性以及理论分析的正确性。 展开更多

关键词 变磁通记忆电机 永磁同步电机 非线性模型 电流脉冲轨迹 前馈电流控制器

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逆变器供电对电动汽车内置式永磁同步电机振动噪声特性影响研究 被引量：53

14

作者 李晓华 赵容健 +2 位作者 田晓彤 夏能弘 何文丹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期4455-4464,共10页

为研究宽调速范围内逆变器电流谐波对电动汽车用内置式永磁同步电机(IPMSM)振动噪声影响的特性机理,该文引入一种逆变器电流谐波对IPMSM振动噪声影响的分析方法。首先,理论分析了谐波电流作用时电机电磁力波特征参数(力波阶数r、力波频... 为研究宽调速范围内逆变器电流谐波对电动汽车用内置式永磁同步电机(IPMSM)振动噪声影响的特性机理,该文引入一种逆变器电流谐波对IPMSM振动噪声影响的分析方法。首先,理论分析了谐波电流作用时电机电磁力波特征参数(力波阶数r、力波频率fr、力波幅值Peak-r/fr),建立IPMSM多物理场耦合振动噪声分析有限元模型,以分析恒转矩调速和弱磁调速工况下样机的电磁力波和振动噪声频谱特性,并和正弦电流供电时相比较。结果表明:对于该文样机,逆变器谐波电流供电时会引入0阶和8(2p)阶电磁力波频率分量,且对弱磁调速时样机振动噪声的影响大于对恒转矩调速时的影响,此结论适用于其他多极对数整数槽永磁同步电机。最后实验验证了分析方法的正确性。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 多物理场耦合 逆变器电流谐波 结构振动响应 电磁噪声评估

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基于解析模型的永磁同步电机涡流损耗计算 被引量：4

15

作者 朱托 李正 李孜 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期464-472,共9页

提出了一种表贴式带保护套永磁同步电机转子涡流损耗的快速解析模型,同时考虑了定子时空谐波、涡流反作用和永磁体周向分段3种情况。在考虑永磁体周向分段时,忽略次生谐波及其耦合影响,以简化计算过程。将此解析模型应用在6相24槽14极... 提出了一种表贴式带保护套永磁同步电机转子涡流损耗的快速解析模型,同时考虑了定子时空谐波、涡流反作用和永磁体周向分段3种情况。在考虑永磁体周向分段时,忽略次生谐波及其耦合影响,以简化计算过程。将此解析模型应用在6相24槽14极永磁同步电机上,首先对其结果进行收敛性分析,减少截断误差的同时提高了计算效率;然后用时步有限元法等进行精度验证,得到的平均涡流损耗与本模型解析解较为吻合;最后由解析模型,绘制永磁体层中的涡流电密图。本解析模型可以快速得到涡流损耗的响应面,为电机设计及优化迭代提供理论依据。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步电机 涡流损耗 解析模型 永磁体分段 涡流反作用 定子时空谐波

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凸极永磁同步发电机内阻抗特性对电压调整率的影响分析

16

作者 张令坦 沈跃 《科学技术与工程》 2010年第36期8980-8983,共4页

通过相量法建立起永磁同步发电机的内阻抗数学模型,研究了内阻抗特性及其对电压调整率的影响。研究结果表明,发电机内阻抗具有电流和功率因数角负反馈特性,使得电压调整率在一定程度上得到改善。感性负载下的改善更多受益于发电机内阻... 通过相量法建立起永磁同步发电机的内阻抗数学模型,研究了内阻抗特性及其对电压调整率的影响。研究结果表明,发电机内阻抗具有电流和功率因数角负反馈特性,使得电压调整率在一定程度上得到改善。感性负载下的改善更多受益于发电机内阻抗的功率因数角负反馈。中、低功率因数下电压调整率的改善效果主要取决于直轴反应电抗,阻性和近阻性负载下取决于交轴反应电抗。根据数值计算和分析确定了获得最佳电压调整率时电枢反应电抗的变化范围。实验测量表明,电枢反应电抗处于最佳区域内可使电压调整率得到明显改善。 展开更多

关键词 永磁同步发电机 内阻抗特性 数学模型 电枢反应电抗 电压调整率 功率因数角

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