简介:本文主要研究异步电机空载运行情况下的电磁振动。建立了三相异步电机时步有限元模型,计算了电机瞬态电磁场,得到了电机空载稳态运行状态下的磁场分布情况,进而应用麦克斯韦应力张量法计算电机径向电磁力。对径向电磁力做频谱分析,与解析计算进行对比分析,确定径向电磁力谐波主要成分。利用Ansys有限元软件建立电机三维结构有限元模型,将电机瞬态场计算得到的径向电磁力施加在电机定子齿表面上,计算电机的电磁振动响应。最后,将仿真结果与实验结果进行对比分析,验证仿真计算的准确性。实验结果表明,应用本文方法可以准确计算出电机的电磁振动的频谱分布,可以用于在电机设计阶段对电磁振动的分析。
简介:基于Matlab/Simulink建立了固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,SOFC)及其并网系统的动态模型,研究了SOFC发电系统的外特性。从外特性等效拟合的角度出发,忽略SOFC并网系统的无功功率,提出了SOFC发电系统的等效模型。该模型结构简单,参数少,易于辨识,能够有效拟合电网在大扰动和连续小扰动情况下的燃料电池发电系统外特性,与其他模型相比能够模拟燃料电池的出力极限问题;分析了该模型的参数的灵敏度,模型的两个参数的灵敏度虽不高但易于辨识;用本文提出的SOFC等效模型并联传统的综合负荷模型(SynthesisLoadModel,SLM)构建广义负荷模型,对含SOFC发电系统的配电网负荷特性进行辨识建模。算例表明,该广义负荷模型能够有效描述含燃料电池发电系统配电网负荷特性,且模型的参数辨识结果具有较好的稳定性。
简介:由于断路器在开断过程中产生电弧,若电弧重燃会导致开断失败,因此电弧本身的特性对断路器的开断性能影响十分重要.由于电弧与气流相互作用,同时电弧与气流均在短时间内动态变化,是一非定常、有黏、有源且变边界的复杂求解过程.本文针对550kV单断口高压SF6断路器开断容性小电流和短路故障两种情况进行分析,基于有限体积法对不同开断条件下的气流场进行数值仿真,引入等效单元体电弧动态模型,同时提取不同采样点下的气流参数时间序列,采用混沌理论方法对不同开断条件下的混沌特征量进行对比分析,有效利用混沌可以增强电弧能量的逸散作用,利于电弧熄灭,提高开断性能.
简介:在建立多模块APF并联系统数学模型的基础上,对基于对称规则采样法的APF单模块SPWM电压、电流谐波特性以及多模块并联系统载波相移(CPS)SPWM电压、电流谐波特性进行了分析研究,旨在为并联系统的参数选择、模块协调控制、并联环流机理分析以及保护等提供理论研究基础。通过理论分析和实验验证,得出以下结论:N模块并APF联系统相比较于单个模块,在输出电流的低频调制分量上,相位同步,幅值提高了Ⅳ倍;并联系统输出电流的高频开关谐波分量分布在mN倍的载波频率即mNωc附近,呈奇数次分布,且在(2m-1)×(2N-1)ωc、m×2Nωc和/m×(2N-1)ωc三个频率分布点具有不同的谐波特征,与单模块相比,谐波频率提高了N倍,而谐波幅值降低了Ⅳ倍。
简介:两自由度直驱感应电机轴端可以输出旋转运动、直线运动和螺旋运动。本文针对两自由度直驱感应电机的特殊结构与现象,建立耦合模型分析直线部分行波磁场对旋转运动的影响,修正了旋转部分转矩方程与直线部分推力方程。在两自由度直驱感应电机dq坐标系数学模型的基础上,建立该电机的转子磁场定向矢量控制模型,加入对直线部分与旋转部分耦合效应的动态补偿,在Matlab中搭建了该电机的矢量控制系统。仿真结果表明,旋转速度与直线速度能够快速跟踪给定速度,验证了考虑耦合效应动态补偿矢量控制模型的正确性。
简介:高速永磁电机可与负载直接相连,省去了传统的机械增速装置,在工业应用与航空航天等领域得到越来越多的应用。传统高速永磁电机采用内转子结构,为避免永磁体受高速旋转带来的拉应力需要采取特殊的保护措施,由此带来永磁体用量大、气隙磁密偏低、涡流损耗严重等突出问题。高速外永磁转子结构电机则可避免上述问题。本文基于一台3kW、20000r/min的高速外永磁转子爪极电机,对高速外转子爪极电机的电磁方案进行了设计与分析,利用有限元软件验证了电磁设计的合理性;针对高速永磁电机损耗密度大、散热困难等问题,本文设计了轴内水冷系统并建立了三维有限元模型,利用流-固耦合法对电机的温度分布进行了详细分析,最后加工了一台样机,并通过实验验证了本文理论分析的正确性。