110kW电励磁双凸极电机计算与分析
双凸极永磁发电机绕组过电压分析及解决方法704
放电电流：
du U iC C C e RC dt R
t
（3）电机内部过渡过程 在 D1 断时，发电机内部磁场储能不会立刻发生变换，在绕组电感形成的一 阶电路中，
电压：U=Ldi/dt ， 电流：求解参照（1）中描述 根据（1）～（3）的分析，并与发电机绕组参数及外部整流逆变相结合，可 已看出，正是由于外部电力电子器件的导通与关断的调制作用，在励磁磁场储能 没有突变的情况下，发电机内部绕组在过渡过程中释放自身能量，出现过电压。 试验过程中对绕组进行跟踪测试，测试的数据表明，双凸极永磁发电机完成 各种切换工作时，电枢绕组会出现 1000V 左右的瞬间尖峰电压，此高电压在运行 试验过程中的多次冲击，最终造成绕组的匝间击穿。 3 解决方案 为解决上述过电压引起的绕组短路问题，在对主电路拓扑结构进行分析的 基础上，针对一体化发电系统中主电路中各元件相互间的关系，在不改变现有能 量传输方案的基础上，以减小瞬态电压为主要优化目标，把一次电能的双凸极永 磁发电机和整流器作为具体实施对象，形成了优化方案，方案如下：
双凸极永磁发电机绕组过电压分析及解决方案 摘要：本文对双凸极永磁发电机绕组过电压现象进行了原因分析，提出了解决方 案。 关键词：双凸极；绕组过电压；分析；方案； 中图分类号： 1 前言 双凸极永磁发电机的励磁由安装在定子或转子上的永磁体来提供， 既具有永 磁无刷电机功率密度高的特点， 又具有开关磁阻电机结构简单适合于高速运行的 优点，因而在电机工程中得到广泛重视和普及推广。本文涉及的双凸极发电机的 结构为外转子型式，永磁体粘贴转子外壳上；在定子齿上安放集中式绕组，绕组 的端部短，省铜，损耗小，效率高。 目前， 国内双凸极永磁发电机加逆变技术组成的一体化发电系统在小型化移 动电站中应用较广，而发电机的可靠性直接影响供电的实际使用效能。在一体化 发电系统的研制过程中曾经出现了双凸极永磁发电机绕组匝间短路的情况， 本文 根据在试验中出现的情况， 结合一体化发电系统的具体设计方案进行了基本的分 析，同时提出了解决方案。 2 原因分析 一般情况下，双凸极永磁发电机内部短路现象的原因如下： A.发电机局部温度高，导致部分绕组绝缘能力下降； B.发电机局部瞬态过电压； C.发动机震动及绕组松动导致局部绝缘磨损。 结合双凸极永磁发电机的工作状态以及对试验记录的分析发现， 运行过程中 发电机温度≤80℃，所以局部温度高导致绝缘下降的原因不存在，同时对故障电 机解剖时，也没发现绕组松动磨损的痕迹。 综合试验情况和基本的理论分析， 认为引起绕组短路的主要原因归结为发电 机局部瞬间过电压。在发电机运行过程中，发电机内部复杂的电磁过程中形成的 电压浪涌尖脉冲，连续对绝缘施加电应力，在一定时间的积累后导致绝缘失效， 形成短路。短路的主要原因分析如下。 双凸极永磁发电机输出端主电路为整流器加逆变器H桥形式， 其中整流器采用 功率二极管不控整流电路来实现电能的基本变换，利用电容器来平滑母线电压的 文献标识码： 文章编号：
电励磁双凸极电机
有关“电励磁双凸极电机”的介绍电励磁双凸极电机是一种特殊类型的电机，其结构和工作原理都有一定的特点。
有关“电励磁双凸极电机”的介绍如下：1.结构特点：●电励磁双凸极电机主要由定子和转子组成。
定子包括两个极芯和励磁绕组，而转子则由永磁体构成。
●定子的极芯上绕有励磁绕组，通常采用直流电源进行励磁。
●转子由多个永磁体组成，这些永磁体在电机转动时产生磁场。
2.工作原理：●当励磁绕组中通入直流电流时，会在定子极芯上产生磁场。
这个磁场与转子上的永磁体产生的磁场相互作用，从而产生转矩，使电机转动。
●电励磁双凸极电机的转矩方向取决于励磁电流的方向。
通过改变励磁电流的方向，可以改变电机的旋转方向。
●由于电励磁双凸极电机采用永磁体作为转子，因此其具有较高的效率和较小的体积。
3.应用：●电励磁双凸极电机主要应用于汽车、摩托车、电动车等领域，作为驱动电机使用。
●此外，由于其具有较高的效率和较小的体积，电励磁双凸极电机也被用于一些需要高性能、小体积电机的场合。
4.优点：●效率高：由于采用了永磁体作为转子，电励磁双凸极电机具有较高的效率。
●体积小：相对于其他类型的电机，电励磁双凸极电机具有较小的体积，更适合于紧凑型设备的驱动。
●易于控制：通过改变励磁电流的方向，可以方便地改变电机的旋转方向。
5.缺点：●成本高：由于采用了永磁体和励磁绕组等材料，电励磁双凸极电机的制造成本较高。
●对温度敏感：永磁体的磁性能受温度影响较大，因此电励磁双凸极电机在高温环境下可能会出现性能下降的情况。
总的来说，电励磁双凸极电机是一种高效、紧凑且易于控制的电机类型，适用于多种应用场景。
电励磁双凸极发电机的短路运行分析
戴卫力 ，等
电 励 磁 双 凸极 发 电机 的 短 路 运 行 分 析
戴 卫 力 ，严 仰 光
（ ．江苏省输 配电装 备技 术重点实验室 ， １ 河海大学 计算机及信息工程学 院（ 常州） ，常州 ２ ．南京航 空航天大学 自动化学院 ，南 京 ２０１） １０ ６ ２３２ ； １０ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｒｅ ｔ ｅ ｕｔｕｔｏ ｈ ｅ ｅ ａ ｏ ｎ ｒ ｔ ｒ ｗｉ ｄ ｎ ｓ ｗｅ ｅ ｈ ｒｅ － ｔ ｓ ｏ ｉｃ ｉ ｆ ｕｔ ｓｒ ｃ ： ｃ ｉ ｒ ｏ ｐ ｆ ｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔｒ ａ ｄ ａ ｍａｕ ｅ ｎ ｉ ｇ ｒ ｓ ｏ ｔｄ ｗｏ ｈ ｒ ｃ ｒ ｕ ｔ ａ ｌ ｉ ｆ ｔ ｓ
下 的发 电机磁场 ，相磁链 ，短路 电流 以及 电枢电流 的换相 情况进行 了详细地理 论和 实验分 析 。揭示 了发 电机 输 出 端短路 时 ，不 同发 电方式下 的电枢反应 和电流换相特 点。通过进一 步研究表 明 ：发 电机输 出端 短路 时 ，若无 寄生 参数 ，发 电机一直工 作在 电流换 相状态 ；否 则 ，则还存在 单相导 电工作状态 。当发 电机发 生相 间短路 时 ，不存 在 换相重 叠现象 ，其短 路电流 与输 出端短路 时相 比要小 。 关键词 ：电励磁双凸极电机 ；电流换相 ； 电枢反应 ； 限元分析 有
ｍａ ｕ ｅ ｒ ａ ｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｍｍｕ ａｉｎ ｉ ｉ ｅ ｅ ｔ ｇ ｎ ｒｔ ｇ ｍｏ ｅ ｅ ｅ ｔ ｅ ｕ ｐ ｔ ｉ ｓ ｏ ｅ ． Ｆ ｒ ｅ ｔ ｒ ｅ ｃｉ ｎ ｏ ｏ ｔｔ ｎ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｅ ａｉ ｄ ｓ ｗｈ ｎ ｒ ｃｉ ｒ ｏ ｔ ｕ ｓ ｈ ｒ ｄ ｏ ｆ ｎ ｉ ｆ ｔ ｕｔ ｒ ｈ
电励磁双凸极无刷直流发电机电压纹波分析
=
-
ia
Ξ
( ra
+
rb +
R L ) Η1 ≤ Η≤ Η2
械角度为 15°。B 相定子齿与转子槽中心线相对的 位置为初始位置 (Η= 0°) , 逆时针旋转方向为正向。
双凸极无刷直流电机的电压方程可描述为
ua
ra 0 0 0 ia
Ωa
ub =
uc
0 rb 0 0 0 0 rc 0
ib ic
+
Ξ
d dΗ
Abstract: Con sidering the sa lien t po le and h igh m agnet ic non linea rity of the elect rom agnet ic doub ly sa lien t (EM D S) DC genera to r, a 12 8 po le p ro to typ e EM D S genera to r is designed and ca lcu la ted u sing a 22D fin ite elem en t m ethod (FEM ). B y the p henom enon of the changed p ha se vo ltage w ave (120- 180°) is ana lyzed. T he influence of the excit ing cu rren t and the a rm a tu re react ion on DC vo ltage ripp le of gen2 era to r is d iscu ssed. N on linea r ru les a re ga ined by chang ing the DC vo ltage ripp le. T heo ret ica l ana lysis is verified by sim u la t ion and exp erim en ta l resu lt s. R esu lt s a re help fu l to the op t im a l design of the genera2 to r and op t im a l con t ro l of excit ing2w ind ing. Key words: doub ly sa lien t genera to r; ripp le; a rm a tu re react ion; elect rom agnet ic; FEM
110kw直流电机励磁线圈阻值
110kw直流电机励磁线圈阻值
摘要：
1.110kw 直流电机的概述
2.励磁线圈的概念和作用
3.阻值的定义和计算方法
4.110kw 直流电机励磁线圈阻值的确定
5.结论
正文：
一、110kw 直流电机的概述
110kw 直流电机是一种常用的电机类型，其额定功率为110 千瓦，适用于各种工业设备和场合。
与交流电机相比，直流电机具有更好的调速性能和较大的起动转矩，因此在某些应用场景具有明显的优势。
二、励磁线圈的概念和作用
励磁线圈是直流电机的一个重要组成部分，其主要作用是产生磁场。
在直流电机运行过程中，励磁线圈会产生一个恒定的磁场，使得电机转子在磁场作用下产生转矩，从而实现电机的运转。
三、阻值的定义和计算方法
阻值是指一个电阻器件对电流的阻碍程度，通常用欧姆（Ω）表示。
阻值的计算方法有多种，其中最常用的是欧姆定律，即阻值等于电压除以电流（R=U/I）。
四、110kw 直流电机励磁线圈阻值的确定
对于110kw 直流电机，励磁线圈的阻值需要根据电机的具体参数和工作条件来确定。
一般来说，阻值的选取需要保证电机在正常工作时，励磁电流在规定范围内，同时考虑到电机的起动和调速性能。
具体的阻值确定需要参考电机的使用说明书或相关设计资料。
五、结论
110kw 直流电机的励磁线圈阻值的确定需要综合考虑电机的工作条件和性能要求。
直驱式多转子极电励磁双凸极风力发电机
直驱式多转子极电励磁双凸极风力发电机朱德明;周楠;张卓然;陈志辉;严仰光【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2009(024)012【摘要】针对如何提高低速直驱双凸极发电机效率的问题,研究了一种多转子极电励磁双凸极发电机新结构,推导了该发电机定子极数与转子极数配合关系,给出了多转子极DSEM定子极宽与定子极距之比的取值,并在此基础上建立了有限元分析模型,在发电机转速、每相串联匝数、转子极数和主要尺寸相同的条件下对比分析了24/16、12/16和6/16极电励磁双凸极发电机的磁链、电动势、电感、定位力矩、效率和重量.分析结果表明本文所提多转子极DSEG发电机结构的合理性.【总页数】7页(P32-37,56)【作者】朱德明;周楠;张卓然;陈志辉;严仰光【作者单位】南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京,210016;中国电子科技集团公司第十四研究所,南京,210013;南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TM303【相关文献】1.分瓣转子电励磁双凸极发电机的空载和负载特性仿真分析 [J], 刘海鹏;于功山;张文昌;王怀杰;李光友2.新型凸极式转子无刷电励磁直流电机设计与分析 [J], 刘爱民;张金华;娄家川;毕玉洁3.电励磁双凸极风力发电机系统MPPT控制策略的对比 [J], 周兴伟;周波;郭鸿浩;刘颖4.转子斜槽电励磁双凸极发电机静态特性分析 [J], 杨红军;戴卫力;孟小利;严仰光5.电励磁直驱式风力发电机磁极极靴的结构优化 [J], 夏惠珍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电励磁双凸极电机的建模及其PID控制
图 ２ 每相绕组 自感及相绕组与励磁绕组互感
收稿 日期 ： ０ －１ ８ ２ ５１ － ． ０ １
警
（ １ ）
徐瑞东
２ ４
男
１７ 年生 ； ９９ 中国矿业大学硕士 ， 主要从事电力电子与电力传动方面的研究 ．
维普资讯
第
（
镐 期 ）
（ＰＳ — Ｏ ＥＲ Ｍ ＨＥ ＥＬＩ ＰＯＥＣＩ Ａ Ｉ） ＸＯ Ｎ Ｒ ＦＬＴＣ ＣＮ Ｏ
（ Ｓ Ｍ） ＳＭ 由于在转子 或定子 上嵌入 了永 Ｄ Ｅ 。Ｄ Ｐ
＋ Ｄ
十 Ａ
磁体 ， 因此高温运 行能 力差 ， 而且弱磁 控制 比较
难， 可控参数少。而 Ｄ Ｅ 由于不存在永磁体 ， ＳＭ 适 用的场合更宽 ， 而且容易进行弱磁控制 ， 可控参数
图 １ 双 凸极 电机 的 结构
Ｘｕ Ｒｕ ｄ ｎ ｉｏ ｇ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｓｒ ｃ ｎ ｔｉ ａ ｅ ，ｍｏ ｅｉ ｇｏ ｏ ｂｅｓｌ ｎ ｏｅｅｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｔｒａ ｄ ｄ ｌ ｆｄ ｕ ｌ ａｉ ｔ ｌ ｌｃｒ ｎ ｅ ｐ ｏ ｇ ｅｉ ｍｏｏ ｎ ｃ ｓｍｕａ ｏ ｎｉ ｏ ｔ ｌ ｙｔｍ ｒ ｅｆｒ ｄｂ ｓ ｇＭａｌｂ Ｓｍｕｉｋ ｉ ｌｔ ｎ ｏ ｔ ｃ ｎｒ ｓ ｉ ｓ ｏ ｓ ｅ ａｅｐ ｒ ｍｅ ｙｕ ｉ ｔ ／ ｉ ｌ ．Ｔ ｅｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｏ ｎ ａ ｎ ｈ ｏ ｓｒ ｃｉ ｏ ｏ ｄ ｌｓｉ ｉｔ ｄ ｃ ｄ ａ ｄＰ Ｄ ｏ ｔ ｌｉ ａ ｐｉｄ ｔ ｅ ｍｏｏ．Ｔ ｅｒｓ ｌ ｏ ｅｓｍｕａ ｆｍｏ ｕｅ ｓ ｎｒ ｕ ｅ ｎ Ｉ ｃ ｎｒ ｓ ｐ ｌ ｏｔ ｔｒ ｈ ｅｕｔ ｆ ｉ ｌ— ｏ ｏ ｅ ｈ ｔ ｈ ｔ ｎ ｉ ｃ ｎ ｉｔｎ ｉ ｅｔ ｅ ｒｔ ａ ｎ ｙ ｉ． ｉ ｓ ｏ ｓ ｅ ｔｗ ｔ ｔ ｏｅｉ ｌａ ａ ｓｓ ｏ ｓ ｈ ｈ ｈ ｃ ｌ Ｋ ｅ ｒ ｓ Ｄｏ ｂ ｅｓ ｉｎ ｏｅｅｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｔｒ ｉ ｌ ｋ，ｓｍｕａ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｅ ｔｐ ｌ ｌｃｒ ｌ ｏ ｇ ｅ ｃｍｏｏ ，Ｓｍｕｉ ｉ ｎ ｉ ｌｔ ｎ。Ｐ Ｄ ｉ Ｉ
电励磁双凸极轮毂电机空载性能的有限元分析
如 图 １ 示 。结 合 汽 车 轮 毂 的结 构 ，电机 设 置 为 外 所 转子 结构 。外 转 子上无 绕组 ，
组
效率与汽车整体 的性价 比，是一种综合性 能非 常优 越 、最适 合 电动 汽 车 驱 动 用 的 电机 ¨ 。但 双 凸极 永
磁 电机也 存在 永 磁 电机 所 共 有 的缺 陷 ，如 工 作 性 能
受温度影响较大 、需要隔磁装置、不能调节励磁等。
电励 磁 双 凸 极 电 机 （ ｏ ｂｙ Ｓｌ ｎ Ｅｅｔ － ａ ｎｔ Ｄ ｕ ｌ ａ ｅ ｔ ｌｃ ｏｍ ｇ ｅ ｃ ｉ ｒ ｉ
Ｍｏ ｒ Ｓ Ｍ） ｔ ，Ｄ Ｅ 则能很 好 的弥补 这 些 缺 陷 。近 年来 国 ｏ 内外 对 于双 凸极 永 磁 电机 的 研 究 日益 深 入 ，而 电励
收 稿 日期 ：２ １—６２ ０ ００ － ０ 作者简 介 ：余海阔（ ９ ６ ，男，硕 士研 究生，研 究方向为特种 电机 的设 计与控制。 １８）
磁 双 凸极 电机 的 研 究 则 较 少 。 因 此 ， 究 电励 磁 双 研 凸极 电机 对开 发 电动 汽 车 有 十 分 重 大 的 意 义 。本 文 对一 台 １ ／ ２ ８极 电励磁 双 凸极 轮毂 电机 进行 了有 限元 分 析 ，得 出其 空载 性能 。
图 １ 电机 结构 图
ＹＵ ｉ ｕ Ｈａ ｋ ｏ， ＣＨＥＮ ｈ ｙ ａ Ｓ ｉｕ ｎ
（ ｃｏｌ ｆＥｅｔｃＰ ｗ ｒ Ｓ ｕｈＣ ｉａ Ｕ ｉ ｒｔ ｅ ｎ ｌ ｙ ｕ ｎ ｚｏ ４ ０，Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｌ ｒ ｏ ｅ， ｏ ｔ ｈｎ ｎｖ ｓｙｏ Ｔｃ ｏ ｇ ，Ｇ ａ ｇｈ ｕ５ ６ ｃｉ ｅｉ ｆ ｈ ｏ １ ０ ｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｔ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｎ ｖ ｌｓ ｕ ｔ ｒ ｌ１ ／ ｏｅ ｏ ｂ ｙ ｓ ｌ ｎ ｌｃｒ — ｇ ｅｉ ｈ ｅ — ｕ ｔｒ ａ ｕ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｅ ｔ ｃｕ ａ ８ ｐ ｌ ｓｄ ｕ ｌ ａｉ ｔ ｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｗ ｅ ｌ ｂ ｍｏｏ ．Ｃ ｃ ． ｒ ２ ｅ ｅ ｏ ｃ ｈ １ ｔ ｈ ｇ ｅ ｉ ｆ ｌ ｎ ｉ ｅ ｔ ｅ ｍｏｏ ｔ ｉ ｉ ｅｅ ｎ ｔ ｏ ｏ ａ ｑ ｉ ｈ ｌｃｒｃ ｆ ｌ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ａ ｅ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｔ ｅ ｄ ｉ ｓｄ ｈ ｔ ｒｗｉ ｆ ｔ ｌ ｍｅ ｔｍｅｈ ｄ ｔ ｃ ｕ ｒ ｔ ｅ ｅ ｅ ｔ ｅ ｄ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ． ｃｉ ｈ ｎ ｅ ｉ ｉ ｉ ｏ Ｔ ｅｎ － ａ ａ — ｕ ｅ ｓ ｙ ｆ ｘ ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｎ ｈ ｏ ｌ ｄ ｇ ｐ ｆ ｘ ｄ ｎ ｉ ， ｌ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉ ａ ｄ ＥＭＦ ｄ ａ ｒ ｍ ｆ ｔ ｅ ｍｏ ｏ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅ ｃｔｔ ｎ ｏ ｌ ｔ ｕ ｓｃ ｉｇ ａ ｏ ｈ ｔｒ ｕ ｄ ｒ ｄ ｆ ｒ ｎ ｘ ｉ ｉ ｆ ａｏ
电励磁双凸极无刷直流发电机的应用研究
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ａ ｄ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｕ ｌ ａｉｎ ｅ ｔｏ Ｍ ａ ｎ ｔｃＭ ａ ｈ ｎ ｐ ｉ ｔ ｎ ｓ ａ ｃ ｆＤｏ ｂ ｙ Ｓ ｌ ｔＥｌｃｒ － ｇ ｅｉ ｃ ｉｅ ｃ ｏ ｅ
ｔｏ ｇ ｅｉ ｉｌ ，ａ ａｙ ｅ ｈ ｔａ ｙ ｓａｅ ｂ ｈ ｖｏ ｍｕａｉｎ ｒ ｍａ ｎ ｔ ｆ ｄ ｎ ｌｓｓｔ ｅｓｅｄ － ｔｔ ｅ ａ ｉｒｅ ｌｔ ． ｃ ｅ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｂ ｙｓ ｌ ｎ ｌｃｒ ｍａ ｎ ｔ ｔｒ ｔｔ ｈ ｒｃｅｉｔ ； ｌｃｒ － ｇ ｅｉ ｃ ａ ａ ｔｉｔ ｙｗｏ ｄ ：ｄ ｕ ｌ ａｉ ｔｅｅ ｔｏ ｇ ｅｉ ｍｏｏ ；ｓａｉ ｃ ａａ ｔｒｓｉ ｅｅ ｔｏ ｍａ ｎ ｔ ｈ ｒ ｃｒｓｉ ｅ ｃ ｃ ｃ ｃ ｃ
Ｚ ＡＮＧ ｅ， ＥＩＸｉｏｂｎ Ｚ ＡＮＧ ｕ ｎ Ｈ Ｌ ｉＷ ａ － ｉ， Ｈ ｇ ａｇ
（ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｒＦ ｕ ｔｔ ｎ 。Ｘｕ ｈ ｕＡｉ ｏ ｃ ｏｌｇ ，Ｘｕ ｈ ｕ２ １ ０ Ｃｈｎ ） Ｄｅ ａｔ ｎ ｆＡｉ ｏ ｒＳ ａｉ ｓ ｏ ｚ ｏ ｒＦ ｒｅＣ ｌ ｅ ｅ ｚ ｏ ２ ０ ６， ｉａ Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒｃ ：Ｔｈ ｏ ｂｙｓ ｌ ｎ ｌｃｒ－ ａ ｎ ｔ ａ ｈｎ ｅ ｓｙｅｇ ｎ ｒｔｒ ｈ ｌｃｒ－ ｇ ｅｉ ｃ ａ ａｔｒｓｉ ｆ ｅｄ ｕ ｌ ａｉ ｔｅｅ ｔｏｍ ｇ ｅｉ ｍ ｃ ｉｅｉ ａｎ ｗ－ｔ ｌ ｅ ｅａｏ ，ｔｅｅｅ ｔｏｍａ ｎ ｔｃ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ０ ｅ ｃ ｓ ｃ
一种双凸极混合励磁发电机设计及实验
ａ ｄ ｒ ｌｖ ｎ ｈ ｏ ｙ ｏ ｈ ｅ ｅ ａ ｏ ｎ ｐ ａ ｅ １ ／８一 ｏｅ ｍｏｏ ｓｄ ｓｇ ｄ ａ ｕｉ ｏ ｘ ｍｐ ｉ ｃ － ｎ ｅ ｅ ａ ｔｔ ｅ ｒ ｆｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔｒａ ｄ ３－ ｈ ｓ ２ ｐ ｌ ｔｒｗａ ｅ ｉｎｅ ｎｄ ｂ ｌ ｆｒｅ ｅ ｌｆ ａ ｔ ｉ ｔｏ ｉｎ． Ｍｏ ｅ ｖ ｒ，ｆｎ ｔ ｌｍｅ ｔ ｆｒ ｔ ｃ ｎｅ ｗａ ｃ ｒ ｅ ｕｔｔ ｉ ｅ ｔｇ ｔ ｅ ｄ ｉｔｉ ｕ ｉｎ， ｆｕ ｒｏ ｅ ｉｉｅ ｅ ｅ ｎ ｈｅ ｍａ ｈｉ ｓ ａ ｒ ｄ ｏ ｏ ｎｖ ｓｉａｅ ｆ ｌ ｄ ｓｒｂ ｔ ｏ ｉ ｉ ｏ ｌ ｘ， ｂ ｃ ＥＦ ， ｉ ｄ ｃ ａ ｅ ｓａ ｉ ｔ ｔ ｈａ ａ ｔｒｓｉ ｓ Ｅｘ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｕｔ ｆ ｔ ｅ ｐ ｏｏｙ ｅ ａ ｋ－ Ｍ ｎ ｕ ｔｎｃ ｔ ｔｃ ｓａ ｅ ｃ ｒ ｃ ｅ ｔｃ ． ｉ ｐｒ ｉ ｎ ａ ｒ ｓ ｌｓ ｏ ｈ ｒ ｔ ｔｐ ｍａ ｈ ｎ ｒ ｌ ｃ ｉ ｅ ｗｅ ｅ
验证 了设计方法和理论分析的正确性 ，为该电机的进一步研 究和控制 系统的设计奠定 了基础。 关键词 ：混合励磁；双凸极发 电机 ；有限元分析；静态特性；实验
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ｆａ Ｎｏ ｅ ｕ ｌ ａ ｉｎ ｂ ｄ Ｅｘ ｉ ｔｏ ｎ ｒ ｔ ｒ ｓ ｎ ｐ ｒ ｍｅ ｔｏ ｖ ｌＤｏ ｂ ｙ Ｓ ｌ ｔＨｙ ｒ ｃ ｔ ｉ ｎ Ｇｅ ｅ ａ ｏ ｇ ｅ ｉ ａ
双凸极电励磁发电机的磁链分析及试验
文章编号 ：０４－ ０ ８ ２０ ） ｌ ０ ３— ３ １０ ７ １ （０ ７ ｌ 一０２ ０
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其 中 ．ｐ＝ 一 Ｕｐｅ 是 由于 电枢 电流 变化 引起 电 双 ＂ｔ ｔ ｅ ， 枢 磁链 变化 而 感应 的 电势 ， 自感 电感 压 降 ； 称 ｅ 一 ｉ ＝
，
闭合 磁路 ， １给 出 了转 子位 置 分 别 在 ０ 、５ 的磁 图 。１。 场分 布示意 图 。Ｊ， 机械力 使 转子按 某 一方 向旋 转 ＇ｈ ｂＮ
时， 由于磁 阻变化 ， 电枢绕组 所 匝链 的磁链 发 生变 化
是 于 子 置 化励 磁 随 变 霪 由 转 位 变 ，磁 链 之 化
＠ ＠
０＝ ０。 ０＝ｌ 。 ５
而在电 枢绕组中 感应的电势， 称励磁电 ｅ ＝ ｐ 景 势；。 Ｌ ｆ
。
为 器势 鲁 是于子墓 变 电； ，由 压 ｅ 转
ＺＨＡＮＧ ｅ ， Ｌ ｉ ＷＥＩＸｉｏ — ｂｎ， ａ ｉ ＺＨ Ｕ ｉ Ｌｎ
（ ｕｈ ｕＡｒＦｒｅＣ ｌ ｇ ， ｕｈｕ２ ０ Ｃ ｉａ Ｘ ｚｏ ｉ ｏｃ ｏｌ ｅ Ｘ ｚｏ ２ ６， ｈｎ ） ｅ １ ０
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｎ ｖ ｌ１ ／ ｓｒ ｃ ： ｏ ｅ ８一ｐ ｌ ｏ ｂ ｙ ｓ ｌ ｎ ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔ ｃ ｉ ｅ ｗ ｓ ｓｕ ｉ ｄ，ａ ｄ ｉ ｏ ｋ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｎ ｈ ２ ｏ ｅ ｄ ｕ ｌ ａｉ ｔｅｅ ｔｏ ｇ ｅｉ ｍａ ｈ ｎ ａ ｔ ｄ ｅ ｅ ｃ ｎ ｔ ｗ ｒ ｒ ｉｌ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｎ
双凸极电励磁起动电机的设计与分析
type of starter motor. The basic structure， design method and processes were described in detail and the power dimension e quation and the principle of excitation winding turns were derived， then the slot fill factor of the motor was verified. Moreo ver， the finite element analysis model was established according to the size， the static characteristics were simulated with fi nite element analysis (FEA) software，including the air gap magnetic flux density， back EMF，llux，and no-load character istic. Finally， a field-circuit co-simulation model of motor driving system based on standard angle control method was built by electro-magnetic finite element analysis and transient solver of control circuit. The key simulation waveforms were given out. The simulation results verify the rationality and correctness of the design method.
针对电励磁双凸极电机中电磁拉力的分析
０引 言
电机 的动 力学 特 性 是 电机 机械 设 计 的关 键 ， 定
引起转 子 的偏 心也会 导致 不平 衡磁拉 力 的产 生 Ｊ 。
表 １ 电机 模 型 参 数
电机 结 构 ｌ ２ ／ ８
转 子之 间不均 匀气 隙导致 产生 不平衡 磁拉 力 。不平 衡 磁拉 力使转 轴弯 曲变形 ， 导致 电气 性能恶 化 ， 严 重
（ Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａ ｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ｓ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｏ ｆ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｙ ｓ ａ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ — ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｕ ｎ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｐ ｕ ｌ ｌ ｓ
气隙／ ｍ ｍ
叠 厚／ ｍ ｍ
１ ． ５
７ ０ ０
额 定 转 速／ （ ｒ－ ａ ｒ ｉ ｎ ）
额 定 功 率／ ｋ Ｗ
ｌ ｌ ０ ０ ０
２ ３ ０ ０
时将发 生扫膛 现象 ， 甚至 使定 子 内圆局部 产生高 温 ，
槽 内绝 缘焦脆 失效 ， 造成 绕组接 地或 者短路 ， 同时引 起 振动及 噪声 的 增 大 。因此 ， 分析 不 平 衡磁 拉 力 对 于 电机 的设计 和研究 有重 要 的意义 。本文 以一 台 电 励磁 双 凸极 电机为 例 来研 究 磁 拉 力 ， 由于 电机 的双 凸极齿 形造 成 磁 场 高 度 的 非 线 性 Ｌ １ Ｊ ， 使 其 转 子 动 力 学特性 比较 特殊 ， 本文使 用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ有 限元 软件 对 电机在不 同偏 心下 的电磁 力 进 行计 算 ， 分析 了磁 拉
电机凸极率
电机凸极率电机凸极率（commutator ratio）是电动机设计中一个重要的参数，它体现了电机转子磁场与电机的空气隙之间的相对移动。
事实上，凸极率是电机性能的一个关键指标，直接影响了电机的效率、动态响应和驱动特性。
一个电动机的凸极率是指电机凸极对应于绕组线圈排列的位置关系。
在电机转子上，凸极是一个环形结构，通常由许多个绝缘片组成。
而绕组线圈则绕在凸极上，与之相互作用。
当电机运行时，绕组线圈所产生的磁场与凸极的磁场产生相互作用，从而产生转子的转矩。
凸极率的计算公式为：凸极率= a / m其中，a为电机的槽数，m为电机的极对数。
凸极率反映了两种电机参数之间的关系：槽数和极对数。
槽数指的是绕组线圈在转子上的排列情况，而极对数则表示转子上的凸极数量。
凸极率的值越大，说明一圈绕组线圈所跨越的凸极数量越多，换句话说，每个绕组线圈所覆盖的凸极区域越小。
相反，凸极率的值越小，绕组线圈所跨越的凸极数量越少，由此可见，每个绕组线圈所覆盖的凸极区域越大。
凸极率对电机性能的影响是多方面的。
首先，凸极率的值越大，电机的功率密度越高。
因为每个绕组线圈所覆盖的凸极区域较小，线圈的长度可以更长，从而使得电机的输出功率增加。
另外，凸极率的值越大，电机的效率也越高。
因为凸极率大意味着极对数较小，凸极之间的电磁泄漏相对较少，使得电机的功率损耗减小。
此外，凸极率的值越大，电机的动态响应越快。
由于每个绕组线圈所覆盖的凸极区域较小，电机的电机转子惯性也较小，从而电机的动态响应速度更高。
凸极率的值并不是越大越好。
过大的凸极率可能会导致电机产生巨大的谐波磁场，增加了电机的噪音和振动。
此外，凸极率过大还会增加电机的制造成本和复杂性，因为需要较多的凸极和绕组线圈。
总之，电机凸极率是电机设计中一个重要的参数，直接影响了电机的性能和特性。
根据电机的具体应用和需求，设计者需要在凸极率和其他性能指标之间进行权衡，以获得最佳的电机设计。
110kw直流电机励磁线圈阻值
110kw直流电机励磁线圈阻值
摘要：
1.直流电机励磁线圈阻值简介
2.110kw 直流电机励磁线圈阻值测量方法
3.影响110kw 直流电机励磁线圈阻值的因素
4.阻值测量结果的分析与应用
正文：
直流电机励磁线圈阻值是评价电机性能的一个重要参数，对于110kw 直流电机的运行和维护具有指导意义。
本文将详细介绍110kw 直流电机励磁线圈阻值的测量方法、影响因素以及阻值测量结果的分析与应用。
首先，介绍110kw 直流电机励磁线圈阻值的测量方法。
通常，测量阻值的方法有欧姆法、短路法、开路法等。
对于110kw 直流电机，一般采用欧姆法进行测量，通过测量线圈两端的电压和电流，计算得出线圈的阻值。
此外，也可以采用自动测试设备进行测量，以提高测量效率和准确性。
其次，探讨影响110kw 直流电机励磁线圈阻值的因素。
主要包括线圈材料、线圈尺寸、线圈温度、磁场强度等。
其中，线圈材料和尺寸直接影响线圈的电阻；线圈温度对电阻的影响主要体现在温度系数上；磁场强度则通过影响线圈的磁化程度来影响阻值。
最后，分析阻值测量结果的应用。
根据测量得到的阻值，可以判断电机励磁线圈的工作状态，如线圈是否短路、开路，线圈是否过热等。
此外，还可以根据阻值的变化趋势，预测电机的故障，为电机的维修和保养提供依据。
总之，110kw 直流电机励磁线圈阻值的测量和分析对于电机的运行和维护具有重要意义。
电励磁双凸极电机
931 市场前景电励磁双凸极高速电机是在成熟产品开关磁阻电机和永磁双凸极电机基础上研制开发的产品。
该电机具备了开关磁阻电机和永磁双凸极电机的优点，用电励磁代替电机永磁结构，使电机结构和制造工艺都非常简单，可靠性高、成本低，特别适用于高速运行。
因电机转子上无铸铝和嵌线，定子上有集中绕组，容易冷却，效率高，调速性能好。
电机是一种实现电能的装置，它在国民经济的各个领域和人们的日常生活中发挥着不可替代的作用。
目前，直流调速电机和高压电机在工业中占有很大比重，但因直流调速电机有电刷，机械换向会产生火花，不能用于易燃易爆和环境恶劣的场所；变频电机调速范围较小。
而电励磁双凸极高速电机完全可解决上述各种问题，能够取代直流电机和变频电机。
因此，它具有很好的市场前景。
我国电机行业的发展趋势是：产品向多用途、多品种和多适应性方向发展；机电一体化电机发展空间较大；高效节能电机将成为开发重点；可靠性高、寿命长、噪音低、重量轻和外形美观的电机被市场看好。
国际上对电机的需求呈增长趋势。
电励磁双凸极高速电机就是一种新型节能高效产品，它由于独特的定、转子结构使稳定性增加、效率增加、成本降低，能满足市场的需求。
浅谈电励磁双凸极电机袁留明（江苏航天动力机电有限公司，江苏 靖江 214523）摘要：电励磁双凸极高速电机是一种新型节能高效产品，它具备高稳定性、高效率、低成本等优点，能满足市场的需求。
江苏航天动力机电有限公司研制的双凸极高速电机系统是一种新型调速驱动系统，除以上优点外，还实现了系统调速智能化、调速范围广等特点，在各个领域都能广泛应用。
文章对电励磁双凸极电机市场前景进行了介绍，并对江苏航天动力机电有限公司研制的双凸极高速电机系统的市场竞争力进行分析，希望对相关专业读者起到借鉴作用。
关键词：电励磁双凸极电机；调速驱动系统；开关磁阻电机；永磁双凸极电机；市场前景；市场竞争中图分类号：TM302 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）30-0093-022012年第30期（总第237期）NO.30.2012（CumulativetyNO.237）4 锅炉抢修需紧急冷却可采取锅炉换水的方法以降低汽包壁温差在事故抢修时，可采取换水的方法加快冷却速度。
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５ 电机铁耗计算和分析
双凸极 电机外 电源供 电运行情况下 ，电频率 的增加导 致转速 的增 加 ，随之铁心 内部 的磁 场变 化也较大 ，导致铁 耗较大 ，增 大了它在总损耗 中的百分 比 ，因此分析铁耗 同 样值得关注。 本文 中主要是 分析各部位磁密 ，得 到材料在不 同频率
（ 上接 第７ ７ 页）
参考文献
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Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ａｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ｓ ，２ ０ ０ ６， ３ ８
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究［ Ｄ】 ．南京航 空航 天大学 ，２ ０ ０ ７ ．
参考文 献
［ １ 】 周 波 ，相 蓉 ，王 川云 ，等． 电磁 式双 凸极 电机 电磁
（ 责任编辑 ：秦逊玉 ）
７ 结语
本 文 中利用 有限元分析 软件 ，建立 电机合理 的有效模 型 、电路模型 ，并 根据公 式得 到电机在一 定频率 下的Ｂ — Ｐ 曲线 ，再将 曲线导人软 件中进行计算 ，计算过程 中充分考
元计 算方法研 究进展及 有待 解决的 问题［ Ｊ ］ ．电机 与控
制应 用 ，２ ０ １ ０ ，３ ７（ １ ２ ）： １ ． ６ ． ［ ３ ］ Ｗａ ｎ ｇ Ｌ ｉ ，Ｙａ ｎ Ｙ ａ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ，Ｃ ａ ｏ Ｘｉ ａ ｏ ｑ ｉ ｎ ｇ ，ｅ ｔ ａ １ ．
给出４ ０ Ｈ ｚ 下 材料 Ｂ — Ｐ 曲线 ，如下图５ 所示 。然后将上述所 得
：
０ １ ０ Ｏ
的Ｂ — Ｐ 曲线输入 到电机仿真模 型 中，仿真过 程会对 电机 每 个单 元进行 铁损进行计算 ，然后进行相加 ，最后得 到电机 总的铁损数值 。仿真计算 结果如后面实例计算表格 中得 到
在的误差大小 在接受的范 围内。这是 由于得到 的Ｂ Ｐ 曲线存
特 性的理论 分析 ［ Ｊ ］ ． 电航 空学报 ，２ ０ ０ ３ ，２ ４（ ９）：
３５ ５． ３ ５９．
在一定 误差 ，特别是当磁密变大时 ，误 差也变大。
［ ２ ］ 刘晓芳 ，赵海森 ，陈伟 华 ，顾德 军． 电机铁耗 的有限
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｒ ｉ ｐ ｐ ｌ ｅ ｉ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｙ
虑 了电机各 部分的磁密 分布 ，计算 了负载消耗 功率和每一 个 单元 的损 耗 ，然后 以此为基础 ，最 终计算 出电机 的铁心 损 耗 。在计 算结果 中 ，由于外界有关 因素 的限制 ，导致测
４ 负载仿真计算和分析
负载 情况 下 ，计 算分 析得 到 的数 据 ，如下 表２ 和 图３
所示 ：
∞
表 ２ 励磁 电 流３ ５ Ａ时 负载 仿 真
下 的损耗 曲线之后 ，将其导入有 限元 软件中 ，采用有限元 分析法对电机铁耗进行估算 。 根据文献 ，推导公式 ，得 到新 的计 算公式即单位损耗 为 单位 磁滞损 耗 和单位 涡 流损耗 之 和 ，数 学表 达式 如下
双 凸极 电机负载状况下 ，通 过测 试仪器 ，得到 的实验
数据 。其 中测得 的铁耗 为已经除去 了风阻损耗 、铜 耗与附
加损耗 的结果 。将实验结果与仿真结果进行 了对 比，如表４
和表５ 所示 ：
５ ６
表４ 不同负载励磁 电流３ ５ Ａ情况下
从 表４ 和表５ 中可 以看 出 ，仿真数 值 比实验结果 小 ，存
所示 ：
Ｐ ＝ Ｐ ｒ ＋ Ｐ ’ ： ｏ ＋ ｏ 垂 （ △ ｆ Ｂ ） ， ｒ２ 来自ｍ — ６ｐ — ？
式 中：
ｏ ． ——钢 片损耗常数
ｐ 一
一
材料 的电阻率
密度
６ ， １
芸“
囊‘ 《 －
“
采用 上述计算公 式 ，由于电机额定转 速为 １ １ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ，
一一—
—
— —
／ ／ ／ ／
／ ／
） １ ０ Ｏ 尊 Ｏ ∞ ｓ ｏ 軎ｏ
■Ｉ ｌ ｉ ｔ — ’
图６ １ １ ０ ｋ Ｗ 电励磁 双 凸极 测 试 样 机
图４ 不同励磁 电流下最大功率波形 综 上所述 可知 ，当励 磁电流达 到４ ５ Ａ时 ，电机 的运行 数据结果 已达到趋于稳定状 态。
得 的结果 存 在一 定 的不确 定 性 ，而计 算机 仿 真为 理想 条 件 ，所 以二 者结果存在一定 的误差 ，经过 比较对 比误差在 可接受范 围内 ，证 明了此方 法来计算 电机 的负载 功率 和铁
耗 可行性 。 ｏ
ｓ ａ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ｂ ｒ ｕ ｓ ｈ ｌ ｅ ｓ ｓ ＤＣ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ
图３ 励 磁 电 力３ ５ Ａ时 外特 性
的数值 。
并且 ，根 据有限元分析软件Ａｎ ｓ ｏ ｆ ｔ 还得到如下表 ３ 和 图
４ 所示 ：
表３ 不同励磁下 负载电阻为ｔ ｏ ｈ ｍ时负载仿真
图５ Ｂ － Ｐ 曲线
６ 试验研究分析
以一 台１ １ ０ ｋ Ｗ极数４ ８ ／ ３ ６ 额定 转速１ １ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 双凸极电机 为例 ，进行 负载测试和铁耗测试。下 图６ 为生产 的样机 。