国家自然科学基金(50777018) 作品数:21 被引量:256 H指数:10 相关作者: 罗应立 刘明基 赵海森 张健 卢伟甫 更多>> 相关机构: 华北电力大学 上海电器科学研究所(集团)有限公司 浙江大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 电气工程 理学 更多>>
永磁电动机不同运行条件下的损耗研究 被引量:26 2009年 自起动永磁同步电动机,由于其运行条件经常发生变化,致使电机内部的损耗随之改变,为了研究影响其损耗的主要因素及其在不同运行条件的变化规律,在充分考虑谐波磁场与电流的情况下,利用时步有限元方法对电机各部分损耗密度进行了准确计算,从而得到不同电压及负载条件下的定、转子铜耗与铁耗。通过对定子电流、导条电流密度以及铁心磁密的谐波分析,研究了损耗的谐波含量,进而得出了影响永磁电机损耗的主要因素及其在不同运行条件的变化规律,揭示了空间齿谐波磁场对转子损耗的重要影响。通过仿真结果与实测数据进行对比,验证了损耗计算的合理性。 胡笳 罗应立 李志强 刘明基关键词:永磁同步电机 铜耗 铁耗 永磁电机电磁场及应力场的时步有限元计算研究 被引量:2 2015年 以一台22 k W永磁电机为例,利用时步有限元方法综合分析电机内的电磁场与机械应力场的分布情况,研究其运行在几种常见工况下的机械应力、应变,得到了电机转子在极端情况下的变形。计算结果表明,对于该自起动永磁电机,在带载起动、过载失步等情况下转子机械变形严重,转子损毁的风险较大。介绍的分析方法对于电机设计及保证电机安全运行有着重要的参考意义。 尹青华 刘明基 张健 胡建新关键词:永磁同步电机 电磁场 应力场 有限元方法 自起动稀土永磁电机断相运行时步有限元分析 被引量:10 2009年 为了研究自起动稀土永磁电动机断相后的运行特性,建立了断相运行的场—路—运动直接耦合时步有限元模型。以一台22 kW永磁电机为例,分析了其在30%和50%额定负载下断相前后的定子电流、转矩波动及损耗情况。计算结果表明,在负载转矩保持不变的条件下,断相后定子电流接近断相前的2倍,转矩发生大幅度波动,而总损耗分别增加32%和84%。因此,从减小损耗与转矩波动两方面考虑,自起动稀土永磁电机即使轻载工况下也应尽量避免断相运行。实测数据验证了计算结果的正确性。 罗应立 李志强 赵海森 张健 刘明基关键词:自起动永磁同步电动机 断相 时步有限元法 大功率低速直驱永磁电动机动态转矩的时步有限元分析 被引量:4 2012年 低速直驱电动机具有极数多、每极每相槽数少的特点,由此产生的谐波对转矩特性影响很大。以36槽30极315 kW的低速永磁同步电动机为例,对其槽极配合和绕组系数进行了理论分析,然后采用时步有限元法对起动过程及稳态进行计算分析,获得考虑谐波影响的转矩特性,进而重点研究气隙大小及转子极靴部位开槽数对电机转矩的影响。结果可为进一步研制低速直驱永磁电机提供理论及技术支持。 秦岚 罗应立 赵海森关键词:永磁同步电机 有限元 基于时步有限元的永磁同步电机稳态参数改进计算方法 被引量:17 2012年 永磁电机的稳态电抗是其重要参数之一。针对永磁电机相对于异步电机结构复杂、饱和严重不均匀,局部饱和严重,难以使用磁路分析的方法准确地求得电抗参数的问题,本文以22kW样机为例,研究了负载运行时交叉饱和效应以及该效应对永磁感应电动势的影响,揭示了使用常规矢量图法测试电抗参数的不足。采用时步有限元方法计算了在负载饱和条件下由永磁体激励感应的有直、交轴分量的永磁电动势,得到改进的矢量图,提出了电抗参数的改进算法。结合使用常规矢量图法的实测数据,对比常规矢量图法和改进矢量图法的计算结果,说明改进矢量图法可以克服常规矢量图不足,提高计算的准确性。 李和明 张健 刘明基 罗应立关键词:时步有限元 永磁同步电机 稳态参数 设计参数对低速永磁电动机转矩的影响 被引量:1 2011年 减速式低速永磁同步电动机在小直径下可获得很低的转速,以往主要用于控制仪表等小扭矩驱动场所。为了将其用于小直径大扭矩的低速直接驱动场所,需要研究在细长结构的电机中如何才能获得大的力矩。首先从理论上定性分析气隙大小、永磁体厚度及定子电流等设计参数与转矩的关系,然后在采用三维有限元准确计算磁场及转矩的基础上,逐一定量研究了这些设计参数对转矩的影响,获得了多项新的结果。通过与实测对比说明计算结果可信。所得到的结果可作为进一步开展设计研究的技术基础。 李军 罗应立关键词:低速同步电机 三维有限元 转矩 感应电动机的电源快速软投入技术及其初始瞬态解析 被引量:20 2009年 感应电动机在短时间断电后,对于转速仍然保持在同步速附近的情况,其重新投入电源的过渡过程表现为短暂的电磁瞬态,该文提出基于电力电子开关控制的电源快速软投入技术,可以在0.1s内快速投入电源而不产生瞬态电流冲击,其控制策略不同于针对较长机电动态过程的软起动控制。为实现软投入控制的快速性,采用解析方法推导出瞬态电流与触发角等控制参数之间的关系。对于软投入控制中所出现的感应电机两相和三相交替的瞬态过程,分别建立基于αβ0坐标系降阶的不对称瞬态数学模型和与之相关联的基于空间向量复数变量的对称瞬态数学模型,使解析求解得以简化,从而快速求出初始触发角,进而构成触发角序列,最终得到完整的软投入控制策略,通过仿真和实验予以验证。 崔学深 罗应立 周振华 吴玲 杨玉磊 刘明基 刘晓芳关键词:感应电动机 电力电子开关 自起动永磁电机复合材料转子导条的优化 被引量:9 2013年 为了获得较好的电机起动性能和抗退磁能力,对自起动永磁电机的复合材料转子导条进行优化。利用时步有限元法分析得到复合材料导条尺寸和合金材料本身的电磁特性对电机起动和运行性能的影响。以复合材料导条的尺寸和材料的电磁特性为设计变量,以永磁电机的抗退磁能力为优化目标,同时以堵转转矩和堵转电流为约束条件进行优化。具体优化步骤为:先采用正交试验法进行试验条件设计,接着利用正交试验结果拟合出各项性能指标的二次响应面回归方程,并将其作为遗传算法的适应度函数,进行最优目标搜索。通过优化复合材料导条参数提高了永磁电机的抗退磁能力,取得了较高的堵转转矩和较低的堵转电流。 卢伟甫 赵海森 刘明基 罗应立关键词:堵转转矩 正交试验 遗传算法 Effect of the Dead Time of Inverter on the Dynamic Characteristic of Permanent Magnet Synchronous Motor System <正>The paper studies the effect of the inverter’s dead time on the dynamic characteristic of the PMSM systems.... Liu Mingji~(1*)文献传递 用FDTD法求解传输线方程 被引量:9 2012年 传输线的电路模型—电报方程(一阶双曲型偏微分方程组)是分析传输线暂态过程的出发点。借助电路理论、计算数学、程序设计等知识推导出一种简单、快速、有效的时域数值解法。利用有限时域差分理论对偏微分方程组进行离散,得到一种全新的差分计算格式,并根据电压、电流在始端、终端上的约束关系,运用传输线集中参数的等效模型确定边界条件;最后仿真计算得到响应波形。并对传输线在不同边界条件、传输线耦合等情况下的暂态过程进行MATLAB编程计算得到仿真波形。并将其仿真波形与EMTP-ATP软件仿真得到的波形进行对比,验证了此方法的可行性。 高方平 姚缨英 季苏蕾关键词:电路理论 时域有限差分法 数值解