籠型實心轉(zhuǎn)子屏蔽感應電機電磁場及參數(shù)研究.pdf

1、本文旨在對籠型實心轉(zhuǎn)子屏蔽感應電機的電磁理論進行研究。重點是其等效電路參數(shù)的計算、電磁能量轉(zhuǎn)換過程以及電機性能計算的分析，并推導出籠型實心轉(zhuǎn)子屏蔽感應電機的實用等效電路及參數(shù)解析表達式。文中還利用電磁場有限元法對電機的運行性能及參數(shù)計算進行深入研究。首先對含實心體結(jié)構(gòu)感應電機的發(fā)展以及籠型實心轉(zhuǎn)子屏蔽感應電機的研究現(xiàn)狀進行概述，闡明本課題研究的意義、內(nèi)容及方法。利用二維多層電磁場理論建立籠型實心轉(zhuǎn)子屏蔽感應電機的解析模型。將等效電路與電

2、磁場計算結(jié)果相結(jié)合，推導出轉(zhuǎn)子等效總阻抗的表達式。
　　本研究從耦合互感的基本概念出發(fā)，利用等效磁路法推導出籠型實心轉(zhuǎn)子屏蔽感應電機轉(zhuǎn)子各支路的互漏感抗表達式。結(jié)合二維分層阻抗理論推導出的轉(zhuǎn)子各支路等效阻抗的表達式，對轉(zhuǎn)子各支路參數(shù)進行解耦。根據(jù)參數(shù)表達式的對比，對正常負載區(qū)間的等效電路進行合理簡化，結(jié)合利用“虛擬籠條”法及二維磁場解析法得到的定子屏蔽套等效電阻表達式，推導出意義明確的籠型實心轉(zhuǎn)子屏蔽感應電機實用等效電路。通過實例

3、分析對實用等效電路及其解析參數(shù)在電機電磁方案設(shè)計上的應用進行探討。利用時諧電磁場有限元法對不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)感應電機穩(wěn)態(tài)運行性能及等效電路參數(shù)進行計算。通過對時諧電磁場中電機轉(zhuǎn)子表面坡印亭矢量的推導，使得該方法對不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)感應電機都有較強的適用性。以一臺Y2系列感應電機及一臺籠型實心轉(zhuǎn)子感應電機為例，文中將其在含鼠籠導條以及籠型實心體復合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子感應電機的穩(wěn)態(tài)運行性能計算及參數(shù)處理精度上進行試驗對比。以該方法為驗證手段，對籠型實心轉(zhuǎn)子屏蔽感

4、應電機實用等效電路及其各參數(shù)解析表達式的精度進行了驗證。利用時諧電磁場及時變電磁場有限元對電機損耗進行研究，對比分析諧波磁場對電機損耗的影響。介紹Bertotti鐵耗分離模型以及Loss Surface動態(tài)磁滯模型在鐵耗電磁場有限元計算法中的應用。對比分析兩種鐵耗模型在計算電機交變及旋轉(zhuǎn)磁化下鐵心損耗上的精度。文中還就單相感應電機鐵耗的測試方法進行研究，對單相供電環(huán)境下具有不對稱兩繞組單相電機鐵耗傳統(tǒng)測試法的局限性進行分析，并基于對稱分