复合励磁论文_马明晗

导读:本文包含了复合励磁论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:励磁,磁路,转子,磁场,永磁,电机,汽轮发电机。

复合励磁论文文献综述

马明晗[1](2019)在《汽轮发电机励磁绕组匝间短路故障复合特征分析与诊断》一文中研究指出近年来我国能源转型持续加快,新能源装机迅猛发展,但以火力发电为代表的传统能源在我国仍然占据主导地位。火力发电装机容量和发电量在未来10年甚至20年也都将占据我国能源总量的半壁江山。在火力发电机组广泛和频繁参与电网调峰的大背景下,大型汽轮发电机组的运行负担加重,机组故障率上升,特别是长期伴随发电机转子高速旋转的励磁绕组,匝间短路故障频发。励磁绕组匝间短路故障如不及时处理可能会引发转子接地等更严重的故障,对发电机本体造成损害。深入研究励磁绕组匝间短路的故障特征,找到行之有效的故障诊断方法,对汽轮发电机组的安全稳定运行有着重要意义。本文对汽轮发电机励磁绕组匝间短路故障后的电磁特征、热特征和机械特征进行详细研究,在此基础上提出相应的诊断方法,以提高励磁绕组匝间短路故障的诊断精度和故障定位效果。主要工作和取得的成果如下:1.励磁绕组匝间短路故障电磁特性研究。对汽轮发电机定转子二维求解域进行了有限元建模,求解得到了发电机存在不同程度、不同位置励磁绕组匝间短路故障的气隙磁场分布特征,采用麦克斯韦应力张量法计算得到了不同励磁绕组匝间短路故障下发电机转子受到的不平衡磁拉力;总结归纳了气隙磁场和转子不平衡磁拉力随故障程度和故障位置的变化规律,指出了转子不平衡磁拉力是引起转子异常振动的重要原因。2.励磁绕组匝间短路故障热特性研究。对汽轮发电机转子叁维求解域进行了有限元建模,求解得到了发电机存在不同程度、不同位置励磁绕组匝间短路故障的温度场分布特征,在温度场计算结果的基础上,采用顺序耦合的方式求解得到了转子内不平衡分布的热应力;总结归纳了转子温度场和热应力随故障程度和故障位置的变化规律,热应力的不平衡分布造成转子各侧的膨胀量存在差异,指出了转子热弯曲是引起转子异常振动的又一重要原因。3.励磁绕组匝间短路故障机械特性研究和基于转子振动特性的诊断方法。基于转子的挠性结构,构建了转子弯曲求解模型,对不平衡磁拉力和不平衡热应力进行了等效:从转子运动方程入手,采用Newmark隐式积分法对运动方程进行了求解,得到了转子轴心的运动轨迹和转子振动响应,总结归纳了不同故障程度和不同故障位置励磁绕组匝间短路的转子振动规律;提出了基于转子基频振动幅值和相角变化的励磁绕组匝间短路故障诊断方法,该方法可以实现故障的诊断并具有故障定位的功能。4.基于定子双检测线圈的励磁绕组匝间短路诊断方法研究。分析了两对极汽轮发电机励磁绕组匝间短路故障下的励磁磁动势分布情况,根据故障在发电机主磁场中产生的分数次谐波磁场,提出了在相距一个极距的两个定子铁心齿顶部各安装一个检测线圈的故障诊断方法,检测线圈内感应的电动势具有与主磁场一致的特征次谐波;采用有限元场路耦合联合仿真模型验证了定子双检测线圈法的有效性,该方法能够实现发电机各运行状态下的故障诊断以及故障定位。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-06-01)

华邦杰[2](2019)在《新型磁路串联混合励磁复合电机的设计与研究》一文中研究指出传统永磁同步电机难以同时兼顾低速大转矩输出和宽广恒功率转速范围。磁齿轮复合电机和混合励磁电机为该问题的解决提供了思路,前者依据磁通调制原理实现电机的低速大转矩输出,后者通过直流励磁绕组改变气隙磁场,从电机本体上实现弱磁,扩大电机恒功率调速范围。依据磁齿轮复合电机和混合励磁电机的特点,本文提出一种磁通可调的新型磁路串联混合励磁复合电机(Series Hybrid Excitation Compound Motor,SHECM),该电机通过在外定子侧引入直流励磁,将磁通调制原理与混合励磁两个概念相结合,实现电机低速大转矩输出以及磁通可调的双重目的。本文对混合励磁复合电机工作所依据的工作原理即磁通调制原理及混合励磁电机工作原理进行介绍。通过两个原理的结合,提出新型SHECM的电机结构,并介绍该电机的结构特点。依据传统永磁同步电机的数学模型,建立电机的数学模型,指出两者之间的差异,对电机的电压极限圆和电流极限圆的分析方法进行改进。建立电机的二维有限元仿真模型,对新型SHECM的调磁块径向高度、调磁块周向宽度、永磁体径向高度和永磁体极弧系数等对电机性能影响较大的特有参数进行优化研究,得到合理的电机结构参数。通过有限元方法对电机的磁场进行计算,并验证磁通调制原理和混合励磁电机的工作原理。对优化后电机电磁参数进行计算,包括电机的叁相磁链、交直轴磁链、单相电枢绕组自感互感及交直轴电感。通过有限元方法分析电机的转矩特性,包括稳态转矩以及转矩与电流相位角的关系。依据分区控制的思想,对电机的工作区域进行划分,选取各区域某个工作点进行磁场分析和损耗计算。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01)

谢颖,张晓明,华邦杰,黑亮声[3](2019)在《并列式混合励磁复合电机的设计及其磁场调节特性》一文中研究指出基于磁场调制原理与混合励磁同步电机的设计理念与技术,提出了一种新型并列式混合励磁复合电机。介绍了该电机的基本结构与工作原理,给出其定转子槽/极匹配原则。通过叁维有限元法分析,得到了电机空载运行处于不同励磁电流下的电枢绕组磁链、空载反电势、电机输出转矩等特性,验证了电机并列运行时满足迭加定理的特点;给出了电机空载等效磁路模型,推导了电机的磁场调节比例公式,并计算得到了磁场调节范围。根据理论分析加工制作了一台样机,测试获取了电机处于不同励磁电流时额定转速下的空载反电势,进而分析了电机的磁场调节特性,仿真计算与实验结果均表明,通过调节励磁电流可以实现气隙磁通的双向变化,实验结果验证了理论分析的正确性。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2019年02期)

辜文杰[4](2018)在《基于非对称性特征和间断角的变压器励磁涌流复合识别的方法》一文中研究指出电力变压器是电力系统的重要变换设备,其主保护差动保护通常受到变压器空载合闸励磁涌流的影响导致其误动。这也就是变压器的差动保护长时间正确率不高的重要因素。所以,探讨变压器空载合闸时识别励磁涌流的方法,优化变压器保护配置,对于提高变压器差动保护性能及整个电网的安全可靠运行具有重大意义。本文通过分析现有的识别变压器励磁涌流方法,进一步分析了励磁涌流的产生机理及特征。励磁涌流是由于铁芯饱和造成的,其特征受电源合闸角、系统阻抗、铁芯剩磁的大小与方向,铁芯材质磁化特性、变压器绕组的接线方式等因素的影响,波形具有间断角及尖顶波特征。而内部故障电流是具有直流衰减分量的非正弦周期信号,不具有间断性。本文结合涌流与内部故障电流的波形特征不同提出一种利用涌流间断角和非对称性特征的涌流判别方法。内部故障时,经微分处理后的故障电流波形呈显着的周期性正弦波特征。在任意半个工频计算周期内,至少存在一个电流变化极值点且在任一时刻电流具备对称性特征。而变压器空载合闸产生励磁涌流时,由于涌流具有一定的间断角及尖顶波特征,微分后的电流仅在尖顶波区域内存在电流变化极值点且电流不具备对称性特征。本文利用变压器的电流间断角及非对称性特征进行涌流与内部故障识别,构造了相应的涌流识别判据及实现方案。最后利用电磁暂态软件PSCAD/EMTDC构建典型的变压器仿真模型,对变压器空载合闸、内部故障、空投于内部故障等不同情况进行仿真测试,验证本文方法的有效性与正确性。同时利用动模试验录波数据进一步验证所提方法的有效性,大量仿真试验结果表明,该方法原理明确、方法简单,能在一个工频周期内准确判别出涌流与内部故障,并且将之投入工程实际应用。该方法为优化变压器保护配置、提升变玉器保护性能提供了有益的理论参考。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30)

王帅[5](2018)在《复合励磁非晶合金轴向磁通电机等效磁路与电抗研究》一文中研究指出复合励磁轴向磁通电机是一种新型磁通可调式轴向磁通电机。此类电机同时具有混合励磁电机与轴向磁场磁通电机的优点,在恒压发电和恒功率宽范围调速驱动等工业领域具有广阔的应用前景。首先,本文以复合励磁轴向磁通电机为研究对象,提出了具有高效率、高转矩密度和宽恒功率运行范围的新型复合励磁轴向磁通电机拓扑结构和非晶合金铁心拓扑结构,并利用有限元软件建立电机叁维模型分析其工作机理。通过不同励磁电流下电机叁维磁场仿真,分析不同励磁电流下复合励磁轴向磁通电机的调磁特性。分析了不同铁磁极轴向长度及不同铁磁极极弧系数下空载反电动势的变化,参考磁阻电机及轴向磁通电机的设计方案,给出了复合励磁轴向磁通电机的初始参数。其次,针对并励式的轴向磁通电机拓扑结构建立瞬态非线性叁维等效磁路模型,等效磁路模型能够考虑磁场沿径向的变化及齿顶处局部饱和现象。采用分割法建立瞬态气隙磁导以考虑磁场的瞬态变化,计算电机磁场分布及电磁特性,包括电机气隙磁密、磁链、空载感应电动势、绕组自感与互感、调磁特性等。本文建立的等效磁路模型采用Matlab软件进行编程计算。再次,借助建立的非线性等效磁路模型,分离计算了不同区域复合励磁轴向磁通电机电枢绕组电感,计算分析了不同励磁电流下电枢绕组与电励磁绕组电感随转子位置的变化关系,分析了复合励磁非晶合金轴向磁通电机电感受定子铁心及铁磁极饱和的影响。最后,借助有限元仿真软件Ansoft Maxwell,将等效磁路解析值与有限元结果相对比验证了提出的等效磁路模型的正确性。由于复合励磁非晶合金轴向磁通电机尚未生产样机,在此以一台7kW非晶轴向磁通电机为例,进行空载感应电动势实验与电感测试实验,将解析计算结果与实验数据对比吻合较好,验证了永磁区域等效磁路模型的正确性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-01)

刘晓燕,赵静[6](2018)在《复合励磁稀土永磁同步发电机的设计及应用分析》一文中研究指出鉴于永磁同步发电机存在的输出电压调节范围较小的问题,一种复合励磁稀土永磁同步发电机的概念和设计被提出。该发电机的两个重要组成部分永磁体和电励磁部分中,后者为发电机提供了扩大调节电压范围的重要辅助磁场。(本文来源于《内燃机与配件》期刊2018年02期)

叶建盈,陈为[7](2018)在《低频迭加PWM波复合励磁下磁心损耗的测量与模型》一文中研究指出针对功率因数校正电路(PFC)和逆变器等的应用,分析低频和PWM波复合励磁工况下磁心损耗的特点,提出一种可独立控制低频和高频磁通密度分量,并能获得两种分量磁心损耗的测量方案。通过测量该工况下的动态磁滞回线,深入研究了各个高频周期的动态磁滞回线状态,得出了励磁和去磁过程中高频周期内低频和高频损耗分量面积的计算公式,从而实现了低频和高频损耗分量的分离和模型的建立。最后,通过实验验证了模型的准确性。(本文来源于《电工电能新技术》期刊2018年01期)

张鹏[8](2016)在《水轮发电机组调速与励磁复合控制技术的研究》一文中研究指出水轮发电机组控制系统的任务主要是控制机组的转速(频率)及有功功率、机端电压和无功功率的控制等参数。这些任务以往常常是由水轮机调速系统和发电机励磁系统分别控制完成的。在控制系统动态过程中机组转速和机端电压变化是相互影响的,二者存在着耦合关系,所以为了保证整个系统控制目标的最优,两个子控制系统间需要进行复合协调控制,不能简单地按独立系统性能最优来进行设计控制器,而是要按整体系统性能最优进行设计。因此,本文在水轮发电机组传统控制的基础上,运用解耦理论,对水轮发电机组进行复合控制的研究。首先,根据水轮机和发电机的工作特点,分别建立了调速系统和励磁系统的数学模型。其次,由于水轮发电机组控制系统是一个水、机、电耦合系统,从传统控制出发,研究它们的相互协调性,并在此基础上,综合考虑调速系统与励磁系统之间的关系,建立了一个基于传统控制的复合控制模型。为了协调控制对象,采用多变量频域控制理论中逆奈奎斯特阵列法设计了对控制对象进行了复合控制的研究。最后,在MATLAB环境下,利用Simulink模块库中的工具箱,搭建PID控制仿真模型以及复合控制仿真模型,分别进行仿真试验,并将两个仿真模型进行对比。仿真结果表明,当采用水轮发电机组调速与励磁复合控制,能够抑制调速系统和励磁系统相互之间的影响,使控制系统快速稳定,在一定程度上改善控制系统的动态品质。(本文来源于《华北水利水电大学》期刊2016-04-07)

贾广隆[9](2016)在《复合转子定子电励磁无刷同步电机设计与分析》一文中研究指出本文以国家自然科学基金和高等学校博士学科点专项科研基金项目为研究背景,针对常规电励磁同步电机存在的电刷滑环可靠性不高的问题,提出研究一种复合转子结构的定子电励磁无刷同步电机(Brushless Electrically Excitated Synchronous Machine,BEESM)。该种电机的定子上嵌有两套不同极数的绕组,分别为叁相对称电枢绕组和单相励磁绕组。两套定子绕组形成的磁场通过特殊结构的转子进行间接耦合,实现机电能量的转换。该种电机在兼顾了常规电励磁同步电机优点的基础上,从电机本体上彻底取消了电刷和滑环装置,使得运行更加可靠并减少维护费用。本文对BEESM进行系统的理论分析和实验研究,主要研究工作包括以下几方面:(1)定子电励磁无刷同步电机结构和原理上均与常规有刷电励磁同步电机有较大不同,现有分析理论和方法不再直接使用,为此本文深入研究了该种电机的基本电磁关系和磁场调制机理。基于电机转子演变历程及其各自的优缺点,提出了具有强耦合能力的磁障转子与笼型转子相结合的新型复合转子结构;分别推导了磁障转子和复合转子电励磁同步电机的等效电路和电磁转矩表达式;基于BEESM在不同运行方式的电磁关系,系统的分析了BEESM的能量流通关系。(2)为深入研究所提出新型混合转子的耦合能力,以提高电机的功率密度和运行性能,采用有限元方法系统的分析了励磁绕组极数、转子极弧系数、导磁层数目、导磁层与非导磁层宽度比和短路笼条组数对电机耦合能力的影响,确定了获得最佳耦合能力的电机结构参数方案,为新型混合转子的设计和研制提供了理论基础。基于绕组函数法,推导了磁障转子和复合转子BEESM电感参数的计算模型,编制了相应的计算软件,对电机的电感参数进行了定量计算和定性分析。(3)为了系统分析研究磁障转子和复合转子BEESM不同运行方式下的稳态和动态运行特性,分别建立了abc坐标系下磁障转子和复合转子BEESM的通用数学模型,并给出了不同运行方式下的端电压约束。对其电动方式下的异步起动、牵入同步、突加负载和发电方式下的空载和负载运行特性进行了仿真研究分析,并对比分析了不同极数配合和不同转子结构BEESM的运行性能。(4)针对BEESM中气隙磁场谐波含量相对丰富的特点,建立了电机铜耗计算模型和考虑谐波磁密、交变磁化和旋转磁化的铁耗计算模型,进行了详细的损耗计算。并与实验测得的损耗进行了对比,以验证损耗计算方法的正确性;基于电机损耗的计算结果,建立了BEESM叁维温升计算模型,全面分析了电机内部温升分布情况。为该种电机的损耗分析和温升计算提供了依据。(5)设计并研制了6+2极和8+4极BEESM的试验样机,每台样机有两种结构转子,分别为磁障转子和复合转子,并搭建了实验系统平台。采用静测法对样机的电感参数进行测量,从而验证了电感参数计算模型的正确性。对样机的电动运行方式和发电运行方式进行了全面的实验研究,证明提出的BEESM具有良好的运行性能,进一步验证了理论分析和研究方法的正确性和有效性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2016-03-04)

王学增[10](2015)在《基于复合励磁方法的漏磁检测仿真分析与实验研究》一文中研究指出随着无损检测技术的发展,漏磁检测技术应用到了越来越多的领域。本文依据漏磁检测原理,将原木应用于电机技术的复合励磁方法引入漏磁检测领域,采用电磁励磁与永磁励磁相结合的磁化结构,通过调节电流,控制励磁磁场的强弱,以使复合励磁漏磁检测仪可以根据不同厚度储罐底板调节励磁场强度,相比永磁漏磁检测仪器减轻了检测人员劳动强度。木文分析了复合励磁漏磁检测的原理,提出了复合励磁漏磁检测的方法。建立了串联复合励磁结构模型、单路并联复合励磁结构模型和多路并联复合励磁结构模型,以及更换导磁材料后的复合励磁结构模型等共五种模型,并对五种模型分别进行模拟仿真,得出五种复合励磁模型下的漏磁场空间分布特性。采用控制变量法,应用ANSYS有限元软件对五种模型分别在不同缺陷形状、缺陷深度、缺陷宽度、试板厚度、安匝数情况下的进行对比分析。根据仿真计算结果,得到了相应的缺陷漏磁场特征。在五种模型漏磁场磁通量密度水平分量Bx中,由硅钢材质组成衔铁的单路并联结构模型产生的磁通量密度水平分量Bx最强,其次是串联复合励结构磁模型,再次是由硅钢衔铁组成的多路并联结构模型,单路并联励磁结构模型与多路并联励磁结构模型产生的磁通量密度水平分量Bx是最小的,且两者峰值几乎一样。研制了复合励磁漏磁检测系统。该系统具有四种励磁结构,分别是串联复合励磁结构、多路并联复合励磁结构、硅钢衔铁单路并联复合励磁结构和硅钢衔铁多路并联复合励磁结构。在实验室条件下应用所研制的复合励磁漏磁检测仪进行了大量的实验,实验结果表明复合励磁法通过电流的增减,可以实现励磁场强弱的控制。在同样条件下,其励磁效果要比单一励磁方式所产生的磁化强度要强。根据仿真计算结果和实验结果优选出了硅钢单路并联结构作为复合励磁的磁化结构。该结构可以实现15mm板厚20%璧减缺陷的检出。将复合励磁漏磁检测仪的实验数据与皮尔逊积矩相关系数相结合,建立了复合励磁漏磁检测缺陷预测模型,实现了圆柱型缺陷深度参数的预测分析,预测分析结果与实际缺陷的误差小于3%,理论数值与实验数值的相关度大于0.92。(本文来源于《东北石油大学》期刊2015-04-15)

复合励磁论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

传统永磁同步电机难以同时兼顾低速大转矩输出和宽广恒功率转速范围。磁齿轮复合电机和混合励磁电机为该问题的解决提供了思路,前者依据磁通调制原理实现电机的低速大转矩输出,后者通过直流励磁绕组改变气隙磁场,从电机本体上实现弱磁,扩大电机恒功率调速范围。依据磁齿轮复合电机和混合励磁电机的特点,本文提出一种磁通可调的新型磁路串联混合励磁复合电机(Series Hybrid Excitation Compound Motor,SHECM),该电机通过在外定子侧引入直流励磁,将磁通调制原理与混合励磁两个概念相结合,实现电机低速大转矩输出以及磁通可调的双重目的。本文对混合励磁复合电机工作所依据的工作原理即磁通调制原理及混合励磁电机工作原理进行介绍。通过两个原理的结合,提出新型SHECM的电机结构,并介绍该电机的结构特点。依据传统永磁同步电机的数学模型,建立电机的数学模型,指出两者之间的差异,对电机的电压极限圆和电流极限圆的分析方法进行改进。建立电机的二维有限元仿真模型,对新型SHECM的调磁块径向高度、调磁块周向宽度、永磁体径向高度和永磁体极弧系数等对电机性能影响较大的特有参数进行优化研究,得到合理的电机结构参数。通过有限元方法对电机的磁场进行计算,并验证磁通调制原理和混合励磁电机的工作原理。对优化后电机电磁参数进行计算,包括电机的叁相磁链、交直轴磁链、单相电枢绕组自感互感及交直轴电感。通过有限元方法分析电机的转矩特性,包括稳态转矩以及转矩与电流相位角的关系。依据分区控制的思想,对电机的工作区域进行划分,选取各区域某个工作点进行磁场分析和损耗计算。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

复合励磁论文参考文献

[1].马明晗.汽轮发电机励磁绕组匝间短路故障复合特征分析与诊断[D].华北电力大学(北京).2019

[2].华邦杰.新型磁路串联混合励磁复合电机的设计与研究[D].哈尔滨理工大学.2019

[3].谢颖,张晓明,华邦杰,黑亮声.并列式混合励磁复合电机的设计及其磁场调节特性[J].西安交通大学学报.2019

[4].辜文杰.基于非对称性特征和间断角的变压器励磁涌流复合识别的方法[D].西安理工大学.2018

[5].王帅.复合励磁非晶合金轴向磁通电机等效磁路与电抗研究[D].沈阳工业大学.2018

[6].刘晓燕,赵静.复合励磁稀土永磁同步发电机的设计及应用分析[J].内燃机与配件.2018

[7].叶建盈,陈为.低频迭加PWM波复合励磁下磁心损耗的测量与模型[J].电工电能新技术.2018

[8].张鹏.水轮发电机组调速与励磁复合控制技术的研究[D].华北水利水电大学.2016

[9].贾广隆.复合转子定子电励磁无刷同步电机设计与分析[D].沈阳工业大学.2016

[10].王学增.基于复合励磁方法的漏磁检测仿真分析与实验研究[D].东北石油大学.2015

论文知识图

复合励磁同步发电机轴向结构示意...复合励磁同步发电机控制系统框图复合励磁风力发电系统结构复合励磁模块结构图复合励磁同步发电机电磁设计软...一5复合励磁同步发电机气隙磁场

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复合励磁论文_马明晗
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