本文關(guān)鍵詞：計及諧波條件下的變系數(shù)電機鐵耗模型

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【摘要】：受電機內(nèi)部磁路飽和、時空諧波及磁化方式等復雜因素影響,感應電機鐵耗計算是工程界面臨的難點問題。為了解決這一問題,本文通過理論分析、有限元計算以及實驗驗證相結(jié)合的方法,建立了計及諧波條件下三項式、兩項式分段變系數(shù)鐵耗計算模型,并對正弦供電條件下和變頻供電條件下的感應電機損耗進行了精細化分析,主要工作如下：1.以經(jīng)典Bertotti常系數(shù)鐵耗模型為基礎(chǔ),本文提出一種用于電機損耗精細化分析的三項式分段變系數(shù)鐵耗模型,該模型分別在磁滯和渦流損耗項中引入附加磁密項,用于考慮磁路飽和導致渦流損耗增加及諧波磁場引起的局部磁滯損耗增加現(xiàn)象,模型中主要系數(shù)均隨磁密幅值和頻率變化,能夠很好地反映基波及諧波磁場對鐵耗影響,可以對磁滯、渦流及異常損耗進行準確分離,實現(xiàn)鐵耗精細化分析,并通過實驗驗證了該模型有效性。2.經(jīng)計算分析,發(fā)現(xiàn)異常損耗在鐵耗中所占總鐵耗的比例較小,并且當磁密頻率較高時很難將渦流和異常損耗區(qū)分開來,為了簡化三項式鐵耗模型以及降低模型系數(shù)求解復雜程度,本文提出一種兩項式分段變系數(shù)鐵耗計算模型,并通過實驗驗證了該模型有效性,進一步利用該模型對5.5kW和55kW兩臺電機在正弦供電時的空載鐵耗進行了精細化分析。3.利用所提出的兩項式變系數(shù)模型,以5.5kW電機為例,對比分析了正弦和變頻供電條件下定轉(zhuǎn)子鐵芯主要位置磁密隨時間變化情況,揭示了在空載和負載情況下基波和諧波磁場產(chǎn)生的鐵耗在定轉(zhuǎn)子鐵心的分布特點,獲得了諧波磁場對定轉(zhuǎn)子附加鐵耗的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：感應電機 變頻 鐵耗 諧波
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM346
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題背景及其研究意義10-11
• 1.2 電機鐵耗的發(fā)展動態(tài)及研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第2章 三項式分段變系數(shù)鐵耗計算模型14-30
• 2.1 鐵耗的分類14-15
• 2.2 經(jīng)典三項常系數(shù)模型15-17
• 2.2.1 經(jīng)典三項常系數(shù)模型介紹15
• 2.2.2 三項常系數(shù)模型存在的問題15-16
• 2.2.3 解決途徑16-17
• 2.3 分段變系數(shù)鐵耗模型建立17-19
• 2.3.1 分段變系數(shù)計算模型17-18
• 2.3.2 考慮旋轉(zhuǎn)磁化后的鐵耗模型18-19
• 2.3.3 新建模型的特點19
• 2.4 分段變系數(shù)模型損耗系數(shù)求解方法19-22
• 2.4.1 磁滯損耗系數(shù)和異常損耗系數(shù)的求解19-20
• 2.4.2 渦流損耗附加磁密高次項系數(shù)的求解20-21
• 2.4.3 磁滯損耗附加磁密低次項系數(shù)的求解21-22
• 2.5 新建模型系數(shù)求解22-25
• 2.5.1 硅鋼片損耗的測試22-24
• 2.5.2 模型損耗系數(shù)的求解實例24-25
• 2.6 實驗驗證25-27
• 2.6.1 實驗方案及鐵耗實測方法25-26
• 2.6.2 鐵耗計算與實測結(jié)果對比26-27
• 2.7 鐵耗精細化分析實例27-29
• 2.8 本章小結(jié)29-30
• 第3章 兩項式分段變系數(shù)鐵耗計算模型30-41
• 3.1 兩項式分段變系數(shù)鐵耗模型30-32
• 3.1.1 分段變系數(shù)硅鋼片損耗計算模型30
• 3.1.2 考諧波磁場后的感應電機鐵耗模型30-31
• 3.1.3 考慮旋轉(zhuǎn)磁化后的感應電機鐵耗模型31
• 3.1.4 新建模型的特點31-32
• 3.2 分段變系數(shù)模型損耗系數(shù)求解方法32-33
• 3.2.1 磁滯損耗系數(shù)的求解32
• 3.2.2 渦流損耗附加磁密項系數(shù)的求解32-33
• 3.2.3 磁滯損耗附加磁密項系數(shù)的求解33
• 3.3 損耗系數(shù)求解算例33-35
• 3.4 實驗驗證35-38
• 3.4.1 利用硅鋼片對模型進行驗證35-37
• 3.4.2 利用感應電機對本文模型進行驗證37-38
• 3.5 鐵耗精細化分析實例38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 第4章 變頻供電條件下感應電機的鐵耗計算模型41-56
• 4.1 變頻供電條件下電機內(nèi)部磁場分布特點41-43
• 4.1.1 變頻器輸出電壓波形41
• 4.1.2 電機定轉(zhuǎn)子典型位置磁密變化情況41-43
• 4.2 兩項式分段變系數(shù)鐵耗模型的改進43-46
• 4.2.1 經(jīng)典兩項式鐵耗模型的介紹43-44
• 4.2.2 分段變系數(shù)鐵耗模型44
• 4.2.3 考諧波磁場后的感應電機鐵耗模型44-45
• 4.2.4 考慮旋轉(zhuǎn)磁化后的感應電機鐵耗模型45-46
• 4.3 模型損耗系數(shù)的求解46-47
• 4.3.1 經(jīng)典兩項式模型系數(shù)的求解46
• 4.3.2 渦流損耗附加磁密項系數(shù)的求解46-47
• 4.3.3 磁滯損耗附加磁密項系數(shù)的求解47
• 4.4 損耗系數(shù)求解算例47-48
• 4.5 變頻供電下電機鐵耗精細化分析實例48-53
• 4.5.1 變頻條件下電機鐵耗空間分布的變化情況48-51
• 4.5.2 變頻條件下電機基波和諧波鐵耗的變化情況51-53
• 4.6 實驗驗證53-54
• 4.6.1 實驗方案及鐵耗實測方法53
• 4.6.2 鐵耗計算與實測結(jié)果對比53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-56
• 第5章 變頻供電條件下感應電機負載鐵耗分布特點及其精細化分析56-68
• 5.1 不同運行條件下感應電機磁場的分布特點56-61
• 5.1.1 正弦供電條件下負載對電機磁場分布的影響56-58
• 5.1.2 變頻供電條件下電機磁場分布的分布特點58-61
• 5.2 負載運行條件下變頻電機鐵耗的分布特點61-67
• 5.2.1 變頻電機負載運行條件下電機鐵耗空間分布的變化情況61-65
• 5.2.2 變頻電機負載運行條件下電機基波和諧波鐵耗的變化情況65-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 第6章 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 進一步研究工作展望69-70
• 參考文獻70-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果76-77
• 攻讀碩士學位期間參加的科研工作77-78
• 致謝78

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1 張涵;謝寶昌;張舟云;應紅亮;丁p苊，

本文編號：886165