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基于磁密信号的电磁减振系统故障监测
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作者 周冉 路思佳 +5 位作者 宋园园 吴利平 单光坤 孙凤 张志强 曲建真 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1060-1070,共11页
当前电磁减振系统故障诊断方面的研究大多基于力学特征(位移信号或加速度信号)展开,而对系统内部磁场信号变化的研究相对较少.本文以霍尔传感器检测的磁场信号为条件,基于考虑直线电机式电磁减振系统服役状态过程中各故障对气隙磁密信... 当前电磁减振系统故障诊断方面的研究大多基于力学特征(位移信号或加速度信号)展开,而对系统内部磁场信号变化的研究相对较少.本文以霍尔传感器检测的磁场信号为条件,基于考虑直线电机式电磁减振系统服役状态过程中各故障对气隙磁密信号的影响,对电磁减振系统有限元建模,并分析、探讨故障监测.首先,对直线电机式电磁减振系统进行磁路分析,建立等效磁路模型,分析各故障对气隙磁密信号影响条件;然后,采用Maxwell电磁仿真平台建立电磁减振系统仿真模型,研究电磁减振系统不同故障下气隙磁场的磁通密度信号参数变化规律;最后,通过获取各故障条件下检测得到的电磁减振系统时频域故障特征信息,使用集合经验模态分解(EEMD)对信号频域特征信息进行经验模态分解,对比分析时频域特征信息,实现对各故障的监测.研究结果表明:系统正常状态下时域峭度值为1.6,失磁及偏心故障状态下的时域峭度值分别为2.5、6.5,其频域评价指标较正常状态有不同幅度的变化,并通过实验验证了故障监测方法的有效性. 展开更多
关键词 电磁减振系统 气隙磁密 峭度 经验模态分解 故障监测
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基于解析计算与遗传算法的永磁同步电机偏心磁极优化设计
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作者 陈德海 田森焱 +1 位作者 李志军 王海峰 《现代制造工程》 北大核心 2025年第5期153-160,共8页
为进一步提高偏心磁极永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)气隙磁密波形的正弦性,提升电机优化设计效率,提出了一种基于解析计算与遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的永磁同步电机偏心磁极优化设计方法。首先,考虑齿... 为进一步提高偏心磁极永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)气隙磁密波形的正弦性,提升电机优化设计效率,提出了一种基于解析计算与遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的永磁同步电机偏心磁极优化设计方法。首先,考虑齿尖饱和、定子开槽、极间漏磁、边缘效应及磁路饱和对气隙磁密的影响,分别推导出满足后续优化计算的偏心磁极平行与径向充磁的气隙磁密解析计算模型;然后,利用遗传算法对该模型的磁极结构参数进行寻优;最后,通过有限元仿真对解析计算精度和寻优前后结果进行对比验证,结果表明,该方法所得解析计算模型精度较高,平行与径向充磁磁极优化后的电机气隙磁密波形的正弦性均得到了提高,齿槽转矩减小,优化设计效率提升。 展开更多
关键词 永磁同步电机 气隙磁密 偏心磁极 解析计算 遗传算法
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基于气隙磁密差信号峭度因子的永磁同步电机局部退磁故障诊断 被引量:6
3
作者 丁石川 吴振兴 +2 位作者 李亚 杭俊 何旺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期5747-5755,I0026,共10页
该文提出一种新型基于气隙磁密信号差峭度因子的永磁同步电机局部退磁故障诊断方法。首先,建立永磁同步电机等效磁路模型,根据简化模型分析局部退磁故障后各极主磁路下径向气隙磁密的变化规律。然后,将预存健康电机空载状态下气隙磁密... 该文提出一种新型基于气隙磁密信号差峭度因子的永磁同步电机局部退磁故障诊断方法。首先,建立永磁同步电机等效磁路模型,根据简化模型分析局部退磁故障后各极主磁路下径向气隙磁密的变化规律。然后,将预存健康电机空载状态下气隙磁密信号与测量的在线状态下气隙磁密信号作差并计算其峭度值,作为故障特征值。取健康电机空载状态下气隙磁密信号与不同工况下气隙磁密信号差峭度值的最大值作为参考值,根据故障特征值与参考值的大小诊断出局部退磁。最后,仿真和实验结果均验证提出的局部退磁故障诊断方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 气隙磁密 等效磁路 峭度因子 局部退磁故障
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基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断研究 被引量:10
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作者 丁石川 何旺 +1 位作者 杭俊 汤德伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期332-340,I0027,共10页
该文提出一种基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断方法。首先,建立电机的d轴等效磁路模型,分析均匀退磁故障后径向气隙磁密的变化规律;然后,获取电机的径向气隙磁密和定子电流信号,对各极下径向气隙磁密幅值进行... 该文提出一种基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断方法。首先,建立电机的d轴等效磁路模型,分析均匀退磁故障后径向气隙磁密的变化规律;然后,获取电机的径向气隙磁密和定子电流信号,对各极下径向气隙磁密幅值进行归一化处理,并绘制雷达图,根据雷达图和比较相同定子电流幅值下健康电机和故障电机的各极下径向气隙磁密幅值的平均值,来诊断均匀退磁故障;利用空载各极下径向气隙磁密幅值的平均值计算故障程度。最后,仿真和实验结果均验证所提均匀退磁故障诊断方法的有效性。 展开更多
关键词 均匀退磁故障 永磁同步电机 径向气隙磁密 定子电流 d轴等效磁路
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气隙偏心对同步发电机定子绕组温升特性的影响 被引量:1
5
作者 何玉灵 张文浩 +3 位作者 孙凯 杨培杰 王世云 唐玲 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期74-84,共11页
为了分析同步发电机气隙偏心对定子绕组的铜耗及温升的影响规律。首先理论推导了正常情况和偏心下的磁通密度及相应的铜耗,分析了绕组的温升特性;然后建立了CS-5型故障模拟发电机的三维有限元模型,计算得到了发电机在不同负载和不同故... 为了分析同步发电机气隙偏心对定子绕组的铜耗及温升的影响规律。首先理论推导了正常情况和偏心下的磁通密度及相应的铜耗,分析了绕组的温升特性;然后建立了CS-5型故障模拟发电机的三维有限元模型,计算得到了发电机在不同负载和不同故障程度下定子绕组的铜耗和温度变化规律;最后在CS-5型故障模拟发电机上对定子绕组温度进行了实测,所得实验结果和仿真数据与理论分析结论基本一致。研究发现:定子绕组直线段温度高于端部温度;定子绕组的铜耗和温度在气隙偏心工况下均高于正常情况,且随着偏心量和负载的增加呈现升高趋势;在静偏心下靠近小气隙一侧的绕组温度高于其他部位。 展开更多
关键词 同步发电机 气隙偏心 气隙磁密 损耗 定子绕组温度
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基于相对复数磁导的表贴式永磁电机气隙磁场解 被引量:1
6
作者 程文杰 卜婵 +3 位作者 肖玲 李明 冯圣 徐国徽 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期161-169,共9页
针对目前不平衡磁拉力求解过程复杂,计算耗时的问题,提出基于相对复数磁导的同心和偏心气隙磁场解。首先计算了定子无槽同心、定子有槽同心情况下的气隙磁场。然后根据上述两种解,辨识出齿槽效应影响的气隙相对复数磁导。进一步计算出... 针对目前不平衡磁拉力求解过程复杂,计算耗时的问题,提出基于相对复数磁导的同心和偏心气隙磁场解。首先计算了定子无槽同心、定子有槽同心情况下的气隙磁场。然后根据上述两种解,辨识出齿槽效应影响的气隙相对复数磁导。进一步计算出定子无槽偏心磁场解,利用该解乘以相对复数磁导获得定子有槽偏心情况下的磁场解。最后进行麦克斯韦应力的积分,获得不平衡磁拉力。以一台36槽4对极永磁电机为例,进行了解析解和仿真解的对比验证。结果表明:偏心率在0.2~0.8范围内都具有高准确性,和仿真解误差小于8%。在基于耦合场的不平衡磁拉力计算中,对于一个时间步,相对复数磁导法和子区域法在谐波次数取200时耗时分别为0.12 s和38 s。本文研究结果缩短了不平衡磁拉力的计算时间,提高了耦合场迭代效率。 展开更多
关键词 永磁电机 气隙磁通密度 不平衡磁拉力 相对复数磁导
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表贴式高速永磁同步电机失磁故障及磁体选区渗重稀土研究 被引量:9
7
作者 谢颖 姜佳宁 +2 位作者 蔡蔚 任少卿 孙存峻 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期44-53,共10页
针对表贴式高速永磁同步电机永磁体在受到高温、强退磁磁场等因素影响易产生局部不可逆失磁故障问题,本文基于有限元分析方法,分别建立了一台24 kW表贴式高速永磁同步电机的二维和三维仿真计算模型,在计及该电机在各类不同的退磁因素作... 针对表贴式高速永磁同步电机永磁体在受到高温、强退磁磁场等因素影响易产生局部不可逆失磁故障问题,本文基于有限元分析方法,分别建立了一台24 kW表贴式高速永磁同步电机的二维和三维仿真计算模型,在计及该电机在各类不同的退磁因素作用下,确定了电机磁体发生局部不可逆失磁故障的位置,并预测了磁体的进一步失磁扩散趋势。对比了电机在有无失磁故障情况下的空载气隙磁密和反电动势,并研究磁体不可逆失磁故障对电机运行的影响。由于永磁体易在部分区域发生不可逆失磁,故本文将磁体材料更换为较低牌号,并运用选区渗重稀土技术改善易失磁区域材料特性来提升磁体整体抗失磁能力。在此基础上,探究了更为合理的重稀土渗入区域及渗入梯度,从而保证在不失电机性能的前提下,实现了重稀土元素的极限应用,为表贴式永磁电机磁体选区渗重稀土技术提供了参考。 展开更多
关键词 表贴式永磁电机 永磁体失磁 气隙磁密 反电动势 选区渗重稀土
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新型三定子直流无刷电机的设计与特性分析 被引量:1
8
作者 向文乐 向青青 +1 位作者 李圳 刘志强 《现代电子技术》 北大核心 2024年第16期76-84,共9页
传统直流无刷电机齿槽分布受限导致气隙磁场波动,会造成转矩输出波动较大,故需要同步匹配设计复杂的驱动控制系统与控制算法。为此,提出一种新型的三定子直流无刷电机拓扑结构。通过等效磁路法计算出三定子直流无刷电机的主要结构尺寸... 传统直流无刷电机齿槽分布受限导致气隙磁场波动,会造成转矩输出波动较大,故需要同步匹配设计复杂的驱动控制系统与控制算法。为此,提出一种新型的三定子直流无刷电机拓扑结构。通过等效磁路法计算出三定子直流无刷电机的主要结构尺寸。设计了三定子直流无刷电机的绕线方式和换向逻辑,驱动控制简单。基于Ansoft maxwell仿真软件,建立了电机有限元模型,仿真分析了电机静态磁场分布、气隙面域磁密分布和空载反电动势等。得到了三定子直流无刷电机的转矩特性:其转矩峰值可达8.5 N·m;电感特性:其三相绕组间磁场相互解耦,互感为0,自感平均值为4.5 mH;效率与损耗特性:不计机械损耗的情况下电机理想效率可达92%。研制了试验样机并进行试验验证,有限元分析和试验结果表明:三定子结构电机磁通密度高,输出转矩大,转矩峰值较单定子电机提升了42%;输出转矩波动小,较单定子电机波动降低了30%。在额定转矩为7.5 N·m的情况下,电机转速从启动到500 r/min的响应时间仅为0.8 s;从500~1000 r/min的响应时间仅为1.5 s;从1000~1500 r/min的响应时间仅为2.1 s。 展开更多
关键词 三定子直流无刷电机 等效磁路法 静态磁场 气隙磁密 空载反电动势 有限元分析
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新型Halbach阵列盘式永磁电机的磁场解析
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作者 王晓远 尹春霞 李天元 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期21-31,共11页
基于印制电路板(PCB)技术的盘式永磁电机(AFPMM)提出一种新型Halbach阵列的转子结构,该阵列结构简单、易于优化。运用矢量磁位法对新型转子产生的空载气隙磁密进行解析推导,获得关于气隙磁场的数学模型。基于该模型,保持永磁体总用量不... 基于印制电路板(PCB)技术的盘式永磁电机(AFPMM)提出一种新型Halbach阵列的转子结构,该阵列结构简单、易于优化。运用矢量磁位法对新型转子产生的空载气隙磁密进行解析推导,获得关于气隙磁场的数学模型。基于该模型,保持永磁体总用量不变,以永磁体极弧系数比和径向长度比作为优化变量,气隙磁密基波幅值和谐波畸变率作为优化目标,确立最优转子结构参数。三维有限元仿真结果表明,解析法所得的气隙磁密波形与有限元法基本一致,验证了所提出解析模型的合理性。与传统Halbach阵列相比,新型Halbach阵列气隙磁密基波幅值提升了10.3%,同时谐波畸变率由19.8%降至4.8%,优化效果明显,可以有效降低高频工况下电机的涡流损耗、提升电机效率。最后制造一台样机进行相关实验测试,验证了解析和仿真分析的正确性,对PCB定子AFPMM的设计具有一定参考价值。 展开更多
关键词 解析法 电机设计 盘式永磁电机 气隙磁密 HALBACH阵列 印制电路板定子
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一种无铁Halbach型永磁直线电机 被引量:27
10
作者 黄学良 张前 周赣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1-6,共6页
提出一种用于驱动高精度平面电机的无铁永磁直线电机结构,并制作了同尺寸的Halbach阵列型和径向阵列型样机进行对比研究。分析了Halbach永磁阵列和径向永磁阵列的磁场,提出了直线电机的解耦电磁力方程,对两种样机的静态推力、空载反电... 提出一种用于驱动高精度平面电机的无铁永磁直线电机结构,并制作了同尺寸的Halbach阵列型和径向阵列型样机进行对比研究。分析了Halbach永磁阵列和径向永磁阵列的磁场,提出了直线电机的解耦电磁力方程,对两种样机的静态推力、空载反电动势、闭环定位特性进行了对比实验研究。与径向阵列型样机相比,Halbach阵列型样机的推力常数提高1.37倍,反电动势幅值提高1.5倍且波形正弦性较好,达到相同动态性能指标时,控制电流幅值降低1.4倍。理论分析和实验结果表明,Halbach永磁阵列可增大无铁直线电机的气隙磁通密度,改善磁场分布的正弦性能。 展开更多
关键词 无铁 HALBACH 直线电机 气隙磁通密度
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永磁同步电机气隙磁密影响因素的分析 被引量:28
11
作者 赵朝会 李遂亮 +1 位作者 王新威 王永田 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期338-344,共7页
利用有限元计算研究了影响永磁同步电机气隙磁密的主要因素,讨论了IPM同步电机和SPM同步电机在聚磁方面的差异。研究表明,IPM同步电机气隙密随气隙的变化大于SPM同步电机;在IPM同步电机中建议采用非导磁性材料作转轴,而在SPM同步电机中... 利用有限元计算研究了影响永磁同步电机气隙磁密的主要因素,讨论了IPM同步电机和SPM同步电机在聚磁方面的差异。研究表明,IPM同步电机气隙密随气隙的变化大于SPM同步电机;在IPM同步电机中建议采用非导磁性材料作转轴,而在SPM同步电机中,宜用导磁性材料作转轴;IPM同步电机中应选取较小的极弧系数,而在SPM同步电机应选取较大的极弧系数;在IPM同步电机中,磁钢厚度的变化对气隙磁密的影响和极弧系数对气隙磁密的影响相同,在SPM同步电机中,随磁钢度厚的增加气隙磁密逐渐增大,增大到一定值时基本保持不变,但每极磁通却随极对数的增加而减小;在IPM同步电机中,当极对数为4时,气隙磁密超过了永磁体的剩磁感应强度,具有聚磁作用;在SPM同步电机中,极对数为3时气隙磁密达到最大值,但它仍小于永磁体的剩磁感应强度,说明它不具有聚磁作用. 展开更多
关键词 永磁同步电机 气隙磁密 影响因素 有限元分析
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一种新型混合励磁爪极同步发电机结构及特性研究 被引量:8
12
作者 赵朝会 郭环球 +1 位作者 杨宁 严仰光 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期338-341,共4页
针对电励磁爪极电机功率密度低、永磁爪极电机磁场调节困难的问题,研究了一种新型的混合励磁爪极同步发电机.根据电机学原理,利用磁路的计算方法和三维有限元分析计算方法对该电机进行仿真计算,探讨其空载特性和调节特性,分析比较了该... 针对电励磁爪极电机功率密度低、永磁爪极电机磁场调节困难的问题,研究了一种新型的混合励磁爪极同步发电机.根据电机学原理,利用磁路的计算方法和三维有限元分析计算方法对该电机进行仿真计算,探讨其空载特性和调节特性,分析比较了该电机与电励磁爪极电机和永磁爪极电机的性能差异.研究结果表明:(a)相对于电励磁爪极电机,该电机实现了励磁电流的双向控制;相对于永磁爪极电机该电机使得输出电压可调.(b)在更宽的负载范围内实现了保持输出电压恒定. 展开更多
关键词 爪极 发电机 功率密度 气隙磁密
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发电机气隙偏心时定子并联支路的环流特性分析 被引量:15
13
作者 万书亭 何玉灵 +1 位作者 唐贵基 李永刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1547-1553,共7页
为了有效监测和诊断发电机主要的机械故障之一的气隙偏心故障,在分析发电机正常情况及气隙偏心故障时定子绕组并联支路环流特性的基础上,提出了一种基于环流特性的气隙偏心故障诊断方法。通过分析汽轮发电机在正常运行和气隙偏心故障时... 为了有效监测和诊断发电机主要的机械故障之一的气隙偏心故障,在分析发电机正常情况及气隙偏心故障时定子绕组并联支路环流特性的基础上,提出了一种基于环流特性的气隙偏心故障诊断方法。通过分析汽轮发电机在正常运行和气隙偏心故障时的气隙磁势、磁导、磁密,推导得到了发电机定子绕组各并联支路感应电势瞬时值和电势差的瞬时值表达式,然后结合静偏心、动偏心、动静复合偏心3种偏心故障下的气隙情况,具体分析了偏心故障下的定子并联支路环流的谐波成分特性及其与对应故障参数的变化关系,从而得到了定子绕组并联支路环流特性即故障使环流基频成分突出,环流值随偏心程度的加重而增大。实测SDF-9型故障模拟发电机气隙偏心故障时环流信号与理论分析结果基本符合。 展开更多
关键词 汽轮发电机 气隙偏心 定子绕组并联支路环流 故障诊断 气隙磁密 感应电动势
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多相感应电机转子磁场定向矢量控制策略 被引量:11
14
作者 刘东 黄进 杨家强 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1498-1505,共8页
针对多相感应电机正弦供电时铁芯利用率低、输出转矩小的问题,通过分析多相电机的磁动势分布和谐波磁场对电机气隙磁密和轭部磁密的影响,提出基于谐波电流注入的转子磁场定向矢量控制方法.通过注入满足一定比例和相位关系的各次谐波电流... 针对多相感应电机正弦供电时铁芯利用率低、输出转矩小的问题,通过分析多相电机的磁动势分布和谐波磁场对电机气隙磁密和轭部磁密的影响,提出基于谐波电流注入的转子磁场定向矢量控制方法.通过注入满足一定比例和相位关系的各次谐波电流,优化气隙磁密和轭部磁密为平顶波,并在一台九相集中整距绕组感应电机上进行实验验证.结果表明:在保持气隙磁密幅值、轭部磁密幅值和定子铜耗与基波供电分别相等的条件下,可以有效地提高电机输出转矩和电机效率;同时系统在低速下具有良好的动态响应和带载起动能力,适合应用于低速大转矩场合. 展开更多
关键词 多相感应电机 谐波电流 气隙磁密 轭部磁密
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极间隔断Halbach型磁钢的永磁同步电机多目标优化设计 被引量:19
15
作者 范坚坚 吴建华 +1 位作者 沈磊 赵鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期53-58,共6页
以降低加工难度与优化气隙磁通密度为目标,设计了表贴式极间隔断Halbach型磁钢的永磁同步电机,系统分析了极间隔断Halbach型磁钢参数对气隙磁通密度波形的影响。针对该类磁钢的参数,即磁钢极角和充磁夹角对基波幅值和正弦性畸变率都有... 以降低加工难度与优化气隙磁通密度为目标,设计了表贴式极间隔断Halbach型磁钢的永磁同步电机,系统分析了极间隔断Halbach型磁钢参数对气隙磁通密度波形的影响。针对该类磁钢的参数,即磁钢极角和充磁夹角对基波幅值和正弦性畸变率都有影响的特点,提出了对磁钢参数进行多目标优化的方法,设计了以获得基波幅值极大值与正弦性畸变率极小值为多目标的混合全局优化算法,在此基础上,提出了最佳极间隔断Halbach型磁钢参数的选择方法。仿真与实验验证了优化结果选择方法的正确性,进一步验证了极间隔断Halbach型磁钢性能的优越性。 展开更多
关键词 极间隔断 HALBACH 型磁钢 永磁同步电机 气隙磁通密度 多目标优化
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基于解析模型的永磁球形电机永磁体优化设计 被引量:15
16
作者 信建国 夏长亮 +1 位作者 李洪凤 史婷娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期87-95,共9页
永磁球形电机气隙磁通密度的基波幅值和波形畸变直接影响电机性能。本文采用球谐级数推导了永磁球形电机永磁体阵列气隙磁通密度径向分量的解析模型,分析了弧长系数、永磁体厚度和气隙长度对基波幅值和波形畸变率的影响。利用气隙磁场... 永磁球形电机气隙磁通密度的基波幅值和波形畸变直接影响电机性能。本文采用球谐级数推导了永磁球形电机永磁体阵列气隙磁通密度径向分量的解析模型,分析了弧长系数、永磁体厚度和气隙长度对基波幅值和波形畸变率的影响。利用气隙磁场的解析模型,以基波幅值和波形畸变率为优化目标,采用粒子群算法对六极永磁体阵列进行了多目标优化并对优化结果进行了比较和验证。结果表明,在永磁体体积相同情况下,优化的平行磁化永磁体阵列比全极距平行磁化永磁体阵列和径向磁化永磁体阵列具有更高的基波幅值和更小的波形畸变率。 展开更多
关键词 气隙磁场 粒子群 多目标优化 球谐波 永磁球形电机
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3次谐波电流注入对五相感应电机系统运行性能影响分析 被引量:5
17
作者 朱鹏 乔鸣忠 +2 位作者 张晓锋 易俊 魏永清 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期102-110,共9页
五相感应电机系统采用集中整距绕组结构并由非正弦供电,可以通过注入谐波改善电机的气隙磁场,从而提高电机的输出功率。本文在3次谐波注入控制策略研究基础上,从母线电压利用率、系统功率因数、效率及输出转矩等性能指标出发,深入研究了... 五相感应电机系统采用集中整距绕组结构并由非正弦供电,可以通过注入谐波改善电机的气隙磁场,从而提高电机的输出功率。本文在3次谐波注入控制策略研究基础上,从母线电压利用率、系统功率因数、效率及输出转矩等性能指标出发,深入研究了3次谐波注入对系统的运行性能影响。最后,搭建了系统实验平台,对实验室一台5.5k W五相集中整距绕组感应电机进行了相关实验。结果表明,在五相集中整距绕组感应电机系统中,通过注入按照一定规律变化的3次谐波,可以有效改善电机系统的运行性能。 展开更多
关键词 气隙磁通密度 电压利用率 功率因数 效率 转矩密度
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核电汽轮发电机定子内部短路故障对转子涡流损耗影响 被引量:4
18
作者 赵洪森 戈宝军 +2 位作者 陶大军 韩继超 王立坤 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期17-25,共9页
针对核电汽轮发电机定子内部短路故障后转子表面涡流损耗的分布问题,结合场路耦合数学模型和涡流损耗计算方法对该问题进行了详细的研究。首先建立了核电汽轮发电机场-路耦合时步有限元数学模型,计算发电机故障前后影响转子表面损耗的... 针对核电汽轮发电机定子内部短路故障后转子表面涡流损耗的分布问题,结合场路耦合数学模型和涡流损耗计算方法对该问题进行了详细的研究。首先建立了核电汽轮发电机场-路耦合时步有限元数学模型,计算发电机故障前后影响转子表面损耗的气隙磁密,并采用快速傅里叶法对气隙磁密进行谐波分析,进一步研究了故障后各次谐波的瞬态变化以及不同故障工况下气隙磁密各次谐波幅值平均值的变化特性。其次,计算并分析核电汽轮发电机定子绕组短路故障前后,转子表面小齿和槽楔的瞬态涡流损耗与一个周期的平均涡流损耗,并进一步揭示了不同故障工况下,转子表面小齿,大齿和槽楔平均涡流损耗的分布规律,得到一些有意义的结论,为转子温升的计算提供了理论基础。 展开更多
关键词 核电汽轮发电机 短路故障 气隙磁密 涡流损耗 场路耦合
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一种提高永磁牵引电机弱磁扩速能力的新结构 被引量:8
19
作者 陈丽香 张兆宇 唐任远 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期100-104,共5页
弱磁扩速能力差是困扰永磁牵引电机向高速度发展的主要原因。本文提出了一种内置分段式的转子磁路结构形式有利于改善永磁牵引电机的弱磁扩速能力。利用Ansoft电磁场分析软件分别分析了普通转子磁路结构形式和内置分段式转子磁路结构形... 弱磁扩速能力差是困扰永磁牵引电机向高速度发展的主要原因。本文提出了一种内置分段式的转子磁路结构形式有利于改善永磁牵引电机的弱磁扩速能力。利用Ansoft电磁场分析软件分别分析了普通转子磁路结构形式和内置分段式转子磁路结构形式对直轴电枢反应电抗的影响,从计算结果来看分段式磁路结构的直轴电感比传统式结构提高了60%,当电流同为13A时,所能达到的最高转速提高了50%。样机试验结果表明,内置分段式转子磁路结构形式可有效改善永磁牵引电机的弱磁扩速能力,且其他基本性能指标满足要求。 展开更多
关键词 弱磁扩速 分段结构 气隙磁通密度 直轴电感
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表面-内置式永磁转子同步电机等效磁路法特性分析 被引量:16
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作者 司纪凯 何松 +2 位作者 封海潮 张新良 封孝辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1199-1205,共7页
针对有限元法计算分析电机的复杂性和耗时长等特点,采用等效磁路法分析一种表面-内置式永磁转子同步电机工作特性。建立电机开路状态表面式与内置式永磁体串并联励磁结构等效磁路模型,根据表面-内置式永磁转子磁路结构特点,得到开路状... 针对有限元法计算分析电机的复杂性和耗时长等特点,采用等效磁路法分析一种表面-内置式永磁转子同步电机工作特性。建立电机开路状态表面式与内置式永磁体串并联励磁结构等效磁路模型,根据表面-内置式永磁转子磁路结构特点,得到开路状态简化等效磁路模型,计算电机励磁磁场分布、电枢绕组反电势和磁通链;分别建立电机电枢反应下直轴和交轴简化等效磁路模型,求解电机负载磁场分布、电枢反电势和输出电磁转矩;建立电机有限元模型,分析求解电机开路和负载状态电磁特性;建立试验平台,进行试验样机空载和负载测试试验。对比分析简化等效磁路模型、有限元模型计算结果和试验样机测试结果,验证了所提出的等效磁路模型的正确性与合理性。 展开更多
关键词 表面-内置式永磁转子同步电机 简化等效磁路模型 气隙磁通密度 反电势 电磁转矩
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