涡流损耗
- 电流谐波对永磁体涡流损耗的影响
体中产生高频涡流损耗导致永磁体局部过热，甚至会导致永磁材料因高温发生不可逆退磁，影响电机安全运行。永磁体涡流损耗主要由电流时间谐波和定子开槽、铁芯饱和以及转子运动产生的空间谐波引起。由于在牵引电机设计阶段缺乏牵引逆变器实际电流波形，有限元求解时间长等因素，电流谐波对永磁同步电机的具体影响通常被忽略，导致测试损耗数据明显高于仿真分析损耗数据。为保证电机安全运行，在设计阶段获得电流谐波引起的永磁体涡流损耗的准确数据变得越来越重要。文献［3］对不同磁障结构削弱绕
铁道机车车辆 2023年6期2024-01-16
- 实心转子铁心式永磁游标电机涡流损耗抑制研究
过程中产生的涡流损耗,电机通常使用硅钢片叠压成的铁心为定转子提供磁通路径[1]。而在一些实际工业应用中,为简化电机结构通常会省掉硅钢片叠压成的转子铁心,直接将转子永磁体固定在材质为实心钢的转子外壳上,由实心钢转子外壳为转子磁通提供磁路,同时实心钢转子外壳起到结构支撑的作用,比如无人机驱动电机、直驱风力发电机以及电动汽车用电机等。这种结构可以减小电机体积和质量,同时保证结构强度,但会导致转子铁心的电阻变小,电机运行过程中转子铁心将会感应产生较大的涡流,并产生
西安交通大学学报 2023年10期2023-10-29
- 高速永磁同步电机结构对转子涡流损耗影响
中产生较大的涡流损耗[4-5]。减小转子涡流损耗是高速永磁电机设计需要着重考虑的问题，转子涡流损耗会随着转速显著增加，影响磁体的温度，从而影响输出转矩和效率，甚至造成永磁体的不可逆退磁[6]。众所周知，引起电机内气隙磁场的高次谐波主要有三个方面：一是定子开槽使得气隙磁导分布不均匀而引起的空间谐波；二是定子绕组的空间分布带来的空间谐波；三是定子通电流的非正弦量引发的时间谐波。这些谐波分量不与转子同步旋转，会切割转子，在电机高速转动时，转子上引起的涡流损耗就必
微特电机 2022年12期2022-12-16
- 表贴式永磁交流伺服电机永磁体涡流损耗降耗方法
流，从而引起涡流损耗。转子位于电机内部，散热比较困难，导致温度逐渐升高，特别是电机中的永磁体部分在温度过高时会发生不可逆的热退磁，严重影响电机的运行可靠性和寿命[4-5]。因此，研究永磁体中的涡流损耗问题对于设计高效节能的永磁交流伺服电机具有非常重要的意义。安忠良等[6]和刘福贵等[7]研究了气隙长度、槽口宽度、永磁体分段等电机结构参数对永磁体涡流损耗的影响；Dajaku等[8-9]和Bilyi等[10]研究发现，在定子铁心中添加磁障结构，可以削弱磁动势谐
东华大学学报（自然科学版） 2022年6期2022-12-08
- 基于解析模型的永磁同步电机涡流损耗计算
2]。永磁体涡流损耗由定子齿槽效应、定子绕组排布的空间谐波和定子绕组电流的时间谐波构成，这种损耗会引起永磁体过热而产生不可逆退磁[3]。在永磁体涡流损耗中，空载涡流损耗相对较小[4]。在计算定子绕组时空谐波引起的涡流损耗时，对于高速永磁电机，谐波磁场引起的转子涡流对磁场存在的涡流反作用明显，需要予以考虑[4-5]。沈建新等[6]运用有限元，研究永磁体电阻率对转子各层模型涡流损耗的影响。张忠明等[7]在永磁体和保护套之间增加铜屏蔽层以降低涡流损耗，并通过有限
上海理工大学学报 2022年5期2022-11-24
- 带有不同屏蔽层结构的高速永磁电机转子涡流损耗分析与实验验证
上产生大量的涡流损耗，易造成永磁体温升过高，甚至发生不可逆失磁[3-4]。为了提高高速永磁电机的设计精度和运行稳定性，抑制转子涡流损耗至关重要。为减小高速永磁同步电机的转子涡流损耗，目前已有大量文献对涡流损耗抑制方法进行研究。文献[5-6]研究了不同极槽配合对各次时空谐波含量的抑制作用，并进一步研究不同相数电机气隙磁密谐波畸变率和绕组损耗系数变化规律。文献[7-8]研究了不同绕组形式对转子涡流损耗的影响，采用分数槽集中绕组可以有效地增大电机的效率，但会引入
现代机械 2022年3期2022-07-11
- 考虑定子饱和的航空高速永磁电机转子涡流损耗解析模型
上产生大量的涡流损耗，使永磁体温升过高，增大永磁体的不可逆失磁风险[3-4]。随着航空武器装备性能不断提高，对电机体积和电磁极限设计提出更高的要求。在定子齿轭磁密饱和时会影响磁导谐波变化，进而影响转子的涡流损耗的计算精度。因此构建考虑定子饱和的转子涡流损耗解析模型是必要的。目前对转子涡流损耗的研究已经是高速永磁电机研究的一个重要方向。文献[5-8]从定转子结构机进行优化，通过有限元的方法对不同绕组形式、护套材料分析，有效的抑制转子的涡流损耗。有限元方法计算
微电机 2022年1期2022-03-21
- 带护套的高速永磁同步电动机转子涡流损耗及其径向分布解析模型
步电动机转子涡流损耗及其径向分布解析模型佟文明，孙 鲁（国家稀土永磁电机工程技术研究中心（沈阳工业大学），沈阳 110870）本文提出一种针对带有护套的高速永磁同步电机转子涡流损耗及其径向分布的解析模型。模型基于子域法将护套和永磁体子域径向分域，通过计算每个细分区域产生的涡流损耗进而得到转子涡流损耗的径向分布。为提高模型的计算精度，通过扩散方程和磁导模型分别考虑了涡流反作用和定子开槽的影响。利用该解析模型计算了不同气隙长度，不同护套材料及其厚度对转子涡流损
船电技术 2021年11期2021-11-12
- 定子槽口宽度对同步电机转子涡流损耗的影响研究
同步电机转子涡流损耗的影响问题，探讨定子槽口宽度与转子涡流损耗之间的关系。以额定功率为18 kW的四极机电液耦合器表贴式永磁同步电机为例进行研究。同时，采用Ansys EM电磁场软件，建立电机二维有限元模型，在定子槽口不同宽度下，对气隙磁场谐波幅值的变化与转子上电涡流密度分布情况进行分析，分析磁场谐波幅值、转子电涡流密度与定子槽口宽度的关系。仿真结果表明，气隙磁场中的一阶齿槽谐波幅值最大，且其幅值随槽口宽度的增加而增大;涡流主要集中在转子表层，转子表层涡流
青岛大学学报（工程技术版） 2021年2期2021-07-20
- 永磁体分割降低永磁电机涡流损耗的分析和应用
料中产生大量涡流损耗[4]。定子开槽引起气隙磁导变化，分布绕组空间谐波，或者定子电流时间谐波引起永磁电机转子涡流损耗[1,3]；定子开槽产生的永磁体涡流反作用引起的定子齿谐波磁通在定子中产生涡流损耗[3,5]；脉宽调制(PWM)变频器的开关谐波在转子永磁体中产生涡流损耗[1,3]。永磁体中的涡流使永磁体发热，影响其磁性能和电机性能，尤其对表贴式永磁同步电机(SPMSM)的影响更快更直接。文献[1-5]主要研究了带金属护套的内嵌式和表贴式转子涡流损耗，没有对
电机与控制应用 2021年4期2021-04-30
- 电动汽车轴向轮毂电机的工作特性
成后的磁密、涡流损耗、传动效率等工作性能。首先运用矢量磁位法建立了数学模型，得到气隙磁密、转矩、轴向力和传动效率等工作参数的数学表达式，并运用Matlab软件进行了系统气隙磁密的数值计算;然后利用Magnet软件模拟得到了不同输入转速和不同变负载系数下启动过程的转矩和转速的变化规律，接着分析启动完成后稳定运行时的磁密、涡流损耗和传动效率;最后搭建模拟的轴向磁通轮毂电机实验平台，测量得到了不同输入转速下的转速、转矩和传动效率，验证了理论分析和模拟的正确性。本
时代汽车 2021年6期2021-04-09
- 基于永磁体结构优化的动态涡流抑制方法研究
电机中永磁体涡流损耗增加的问题，本文搭建了永磁体综合磁特性测试装置测量永磁体谐波激励下的动态涡流损耗，从磁特性角度解释了谐波产生大量涡流损耗的原因;又分别从理论分析、数值计算和磁特性测量实验验证的角度研究了抑制永磁体涡流损耗的方法-永磁体分割法。首先，分析了永磁体分割法抑制涡流损耗的原理。然后，建立了不同分割方式的永磁体三维有限元仿真模型，分析永磁体电流密度和涡流损耗随分块数的变化规律。最后，应用永磁体磁特性测量系统测量了不同分割方式永磁材料钕铁硼（NdF
河北工业大学学报 2021年6期2021-02-21
- 8000kVA超大容量感应调压器空载运行油温超温的原因分析研究
表面短路使得涡流损耗急剧增加;另一方面，变压器油流速较慢，因热对流产生的散热效果较差，散热片的油循环速率较缓。通过分析并基于matlab仿真证实了损耗和散热是引起油温超温的主要原因。关键词： 感应调压器;油温超标;涡流损耗;热对流。0引言油浸式感应调压器油箱中的变压器油起着绝缘、降温和灭弧作用，而油浸式感应调压器一般都采用A类绝缘，这就要求感应调压器运行时顶层油温不得超过85℃，否则会加速其绝缘老化速度，严重降低绝缘寿命[1]，从而带来安全隐患。为此，在感
中国电气工程学报 2020年8期2020-12-09
- 大截面电力电缆夹具涡流损耗计算与分析
，造成较大的涡流损耗。在大电流的作用下，电缆金具中的涡流损耗不可忽略，长期处于高温下工作会造成电缆金具的热应力疲劳，影响其使用寿命[1-3]。文献[4]和[5]对电缆支架的涡流损耗进行了计算，考虑了不同电流、不同电缆排布方式、不同材料对涡流损耗的影响，但对电缆结构进行了简化，没有考虑金属保护层，对支架结构进行了简化，将其等效成简单的矩形或槽型结构，与实际工程中的结构差距较大。文献[6]针对不同隧道截面型式对金具涡流损耗的影响进行了分析；文献[7]主要对3
浙江电力 2020年6期2020-07-11
- FeGaB磁性薄膜中涡流损耗抑制方法的仿真
将引起较大的涡流损耗，进而影响天线器件的辐射性能[4-6]。针对涡流损耗抑制的研究，文献[7-8]采用了对金属内部进行开槽切缝，尽管可以通过空气间隙对磁性材料的涡流产生抑制，但不适用于高电导率的薄膜磁性材料。文献[9]提出了对超磁致伸缩材料的薄片进行切片隔离处理，同时，文献[1]也提出通过插入Al2O3薄膜来实现涡流的抑制，但都未涉及磁性薄膜中涡流损耗抑制的具体方法。本文利用有限元仿真法建立了磁性薄膜的涡流损耗模型，研究了Al2O3薄膜3种不同隔法对涡流损
压电与声光 2020年3期2020-07-07
- 大型同步调相机定子压圈涡流损耗计算及降损方法
%，压圈中的涡流损耗减小了19.8%，充分验证了新型铜屏蔽结构的有效性，为大型电机定子端部结构件的设计提供了理论依据。关键词：同步调相机;压圈;铜屏蔽;数值模拟;涡流损耗DOI：10.15938/j.emc.2019.10.004中图分类号：TM 342文献标志码：A 文章编号：1007-449X（2019）10-0033-080引言为了应对高压直流输电和新能源接人电网带来的无功调节问题，同步调相机再一次被重视起来。大型同步调相机中的压圈能够很好的压紧定子
电机与控制学报 2019年10期2019-12-03
- 高速感应电机转子涡流损耗的计算方法及影响因素
向开槽对转子涡流损耗的影响[7-8]。国内对高速感应电机的研究大多停留在中小型或较低的转速范围内，对大型高速感应电机研究较少，与国外相比还有较大差距[9]。大型高速感应电机由于其转子半径较大、转子转速较高，转子所受的机械应力较大，因此，必须对大型高速感应电机的转子结构进行特殊设计。为了满足大型高速感应电机转子的机械要求，转子通常选用光滑实心转子结构，但定子绕组电流频率较高，高次谐波在光滑实心转子内引起转子涡流损耗较大，进而引发转子温升较高、转轴机械强度下降
电机与控制学报 2019年5期2019-10-21
- 大容量变压器铁心结构件材料优化
铁心结构件的涡流损耗分布，得到了高漏磁区铁心结构件在满足一定条件下，可以采用普通高强度钢替代无磁钢，从而为产品结构材料的优化提供了理论依据。关键词：大容量变压器；铁心结构件；无磁钢；高强度钢；涡流损耗DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.1461 前言目前國内变压器厂家对大容量变压器绕组高漏磁区域内结构件传统上均采用无磁钢制造。虽然无磁钢板有很好的抗磁性，较低的涡流损耗，但强度低，造成结构尺寸规格偏大，而且其材料属性较
山东工业技术 2019年11期2019-05-30
- 磁钢充磁方式对永磁电机转子涡流损耗研究
导致电机转子涡流损耗及温升较为严重[2-3]，因此减小转子涡流损耗对高速永磁电机设计至关重要。国内外学者对高速度电机转子涡流损耗研究较多，如文献[4]采用在转子护套分段减小转子涡流损耗，分析了轴向分段、径向分段对转子涡流损耗影响，该方法适用于极数较少永磁电机，且增加电机生产工艺。文献[5]对比了4种不同的转子结构涡流损耗，进而减小电机转子涡流损耗，这些结构只适用于内置式永磁电机。文献[6]分析了永磁电机极弧系数对转子涡流损耗的影响，阐述极弧系数对转子涡流损
微特电机 2019年3期2019-03-29
- 电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律及相应的影响研究
磁同步电机的涡流损耗分布规律和影响情况，提出电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律及相应的影响研究。采用有限元软件对涡流损耗进行分析，得出径向每层永磁体涡流损耗的数值大小，绘制周向分布规律图;根据其分布规律，从温度、磁场等方面变化分析涡流损耗分布的影响，完成提出的研究。得到准确的涡流损耗分布规律以及相应的影响。关键词：永磁体;同步电机;涡流损耗;电动飞机DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.1840 引言电动飞机永磁同
山东工业技术 2019年2期2019-02-09
- 核电汽轮发电机负序运行转子槽楔涡流损耗研究
况下转子槽楔涡流损耗，以1407MVA大型核用半速汽轮发电机为例，通过建立该发电机二维电磁场数学模型，基于时步有限元法计算发电机由负载不对称引起稳态负序运行时转子槽楔上感生的涡流损耗。建立动态分析的场—路耦合时步有限元模型，分别计算当发电机外部发生单相短路、相间短路、两相接地短路故障后瞬间和故障稳定后的转子槽楔涡流损耗，得到不同外部短路故障下转子不同位置的槽楔暂态和稳态涡流损耗分布。对比研究了发电机额定运行和空载运行时外部短路故障后槽楔涡流损耗的变化规律。
哈尔滨理工大学学报 2018年5期2018-12-21
- PWM供电时高速永磁电机的谐波特征及损耗研究
）供电对转子涡流损耗的影响尤为重要。本文分析了PWM供电时主要谐波的产生机理，结合具体设计案例，针对表面式高速永磁电机（SPM）转子结构开展了方案设计，搭建了基于场路耦合的有限元仿真分析模型，并通过仿真分析，总结了PWM供电时电压、电流各谐波分量的幅值、相位变化规律，并对比分析了不同供电质量时的转子涡流损耗。仿真结果揭示了PWM供电时各谐波分量的组成及变化规律，同时表明，谐波分量使得转子的涡流损耗显著增加，设计时必须予以考虑。本文的结论可为高速永磁电机的设
大电机技术 2018年6期2018-12-07
- 1 000 MW空冷水轮发电机端部结构件涡流损耗优化探讨
因此该区域的涡流损耗优化就显得尤为重要。1 空冷发电机参数和定子端部结构仿真1.1 空冷发电机定子端部结构及参数1 000 MW空冷发电机主要参数如下：额定电压24 kV，额定电流26 726 A，额定功率因数0.9，额定转速111 rpm，定子槽数810槽，单相并联支路数9，定转子绝缘等级为F级，定子绕组节距15槽，磁极对数27对。为减少定子端部漏磁产生的附加损耗，降低端部结构件的发热，在汲取800 MW空冷水轮发电机定子端部设计经验基础上，1 000
水力发电 2018年8期2018-11-19
- 轴向磁通非晶合金电机永磁体涡流损耗研究
机，其永磁体涡流损耗增加严重，导致永磁体温升过高甚至发生局部不可逆退磁等严重后果，因此对于高频非晶合金永磁电机永磁体涡流损耗的研究是十分必要的。为此，本文对轴向磁通非晶合金永磁电机的永磁体涡流损耗进行计算，研究气隙长度、槽口宽度、极槽配合对高频非晶合金永磁电机永磁体涡流损耗的影响规律，为行业内非晶合金永磁电机的设计提供参考。1 永磁体涡流损耗分析方法根据三维涡流场有限元分析方法，永磁体内的场域方程：×ν(×A)=J-σ((1)(2)(3)(4)式中:ν为永
微特电机 2018年11期2018-10-25
- 汽轮发电机失磁异步运行及其涡流损耗分析
异步运行以及涡流损耗问题就值得人们进行深入的分析。关键词：汽轮发电机；失磁异步运行；涡流损耗针对汽轮发电机失磁异步运行以及涡流损耗的问题是有必要进行深入分析的。因为这关系着汽轮发电机能够发挥其关键的作用，同时对于供电的质量以及安全也具有重要的影响。只有加强汽轮发电机失磁异步运行以及涡流损耗的研究，才能找出问题所在，进而了解其运行的原理，为发电机的后续维护提供可参考性的意见或者建议，这具有重要的意义。因此，这就要求有关人员能够重视汽轮发电机失磁异步运行以其涡
科学与财富 2018年26期2018-10-24
- 非晶合金变压器铁芯专利技术综述
铁芯；铁心；涡流损耗一、前言目前，我国所有变压器自身消耗的电能占全国总发电量的5%-10%。降低变压器损耗是我国电网建设中的一项不可忽视的任务。非晶合金由于具有优异的软磁性能，作为铁芯时能使变压器损耗大大降低，相应的发电需求也将下降，这有利于我国建设资源节约型社会，实现经济社会全面协调可持续发展。二、非晶合金变压器铁芯基本技術原理浅析变压器在运行时，励磁电流在铁芯中产生交变磁通，引起铁芯产生涡流损耗和磁滞损耗。涡流损耗是铁芯中产生的感应电流引起的热损失，其
科学与财富 2018年11期2018-06-11
- 核电汽轮发电机定子内部短路故障对转子涡流损耗影响
障后转子表面涡流损耗的分布问题，结合场路耦合数学模型和涡流损耗计算方法对该问题进行了详细的研究。首先建立了核电汽轮发电机场-路耦合时步有限元数学模型，计算发电机故障前后影响转子表面损耗的气隙磁密，并采用快速傅里叶法对气隙磁密进行谐波分析，进一步研究了故障后各次谐波的瞬态变化以及不同故障工况下气隙磁密各次谐波幅值平均值的变化特性。其次，计算并分析核电汽轮发电机定子绕组短路故障前后，转子表面小齿和槽楔的瞬态涡流损耗与一个周期的平均涡流损耗，并进一步揭示了不同故
电机与控制学报 2018年8期2018-05-14
- 35KV干式电抗器中绕组涡流损耗对温度场影响的研究
损耗和导线的涡流损耗引起，因此对电抗器绕组中涡流损耗的分析计算是十分重要的。本文将考虑绕组因为涡流效应所产生的损耗，并利用ANSYS Workbench仿真软件对35KV并联干式空心电抗器进行三维流场 温度场耦合計算，仿真出电抗器的温度场分布。分析讨论绕组涡流损耗对温度场的影响。关键词：35KV干式并联空心电抗器；邻近效应；集肤效应；涡流损耗；ANSYSO 引言电力设备中的各项损耗是引起温度升高的激励源，因此损耗分布的精确计算是温度场研究的必要条件。涡流损
软件 2017年9期2018-03-02
- 基于改进隔离罩涡流损耗的磁耦合传动装置温度场分析
于改进隔离罩涡流损耗的磁耦合传动装置温度场分析符 盼，张 强，刘旭豪(中国船舶重工集团公司第七〇五研究所昆明分部，云南昆明 650118)磁耦合传动装置作为水下大深度尾轴密封的有效方法，工作时钛合金隔离罩温升过高可导致结构发生形变，永磁体退磁。本文基于磁耦合传动装置的工作特点，建立2D和3D损耗模型，计算不同永磁体布置方式下隔离罩涡流损耗，择选出最小损耗布置方式。利用Fluent软件建立三维温度场有限元分析模型，对涡流损耗优化后的磁耦合传动装置，隔离罩、永
舰船科学技术 2017年12期2017-12-28
- 盘式永磁同步电机永磁体涡流损耗研究
步电机永磁体涡流损耗研究刘福贵, 张建宇, 赵志刚, 杨乾坤(河北工业大学 电气工程学院，天津 300130)由于永磁体中存在涡流损耗，这些损耗会以热量的形式散发出来，使盘式永磁同步电机(DPMSM)内部温度升高。当温度过高时，会引起电机运行性能降低。故针对永磁体涡流损耗进行深入研究，对DPMSM的性能提高及优化设计具有重要意义。利用Maxwell三维电磁场有限元分析软件建立电机有限元模型，在三相正弦电流源驱动下求解电机永磁体电磁场分布；为减小永磁体涡流损
电机与控制应用 2017年7期2017-08-07
- 浅谈空心电抗器运行寿命影响因素
树状放电以及涡流损耗等几方面，而后提出了一些防范及处理措施。关键词：空心电抗器；运行寿命；温升；匝间短路；沿面树状放电；涡流损耗；分析及对策中图分类号：TM47 文献标识码：A空心电抗器是一个无导磁材料的空心线圈，因其采用干式空心无铁芯结构，起始电压分布均匀、无液体介质（不产生渗漏）、无易燃忧患、没有铁心（不存在铁磁饱和）、电感恒定、线性度好、噪音小、抗短路电流能力强、维护简单、运行安全、性价比高，即可安装在户内，也可在户外，因而被广泛应用在电力系统中，是
中国新技术新产品 2017年14期2017-07-07
- 高频非晶合金轴向磁通永磁电机温度场计算
磁电机永磁体涡流损耗分布不均，所以在电机温度场计算时不能简单地给永磁体赋一个平均生热率，需要根据永磁体不同位置的涡流损耗密度赋相应的生热率。本文将永磁体分成多块，利用有限元分别计算每块永磁体上的涡流损耗大小，给出了永磁体的不同位置涡流损耗分布规律。根据涡流损耗分布规律，改进了的永磁体分块原则，提高了电机温升计算效率。最后，利用有限体积法对考虑涡流损耗分布和未考虑涡流损耗分布两种情况下电机的温升分别进行了计算，结果显示，考虑涡流损耗分布计算出的电机温升结果更
电工电能新技术 2017年6期2017-06-19
- 定子无铁心轴向磁场永磁电机永磁体涡流损耗研究
的磁滞损耗和涡流损耗，无刷、无磁阻尼和无齿槽结构避免了齿槽效应带来的转矩波动;而这种电机又具有结构紧凑、轴向尺寸短、功率密度高和运行性能好等优点，被广泛应用于电动汽车、数控机床、船舶推进系统等领域。由于其特殊的结构和复杂的磁场，在高速运行过程中必然会存在大量谐波，使永磁体磁场发生畸变，降低电机效率和性能，也可以使永磁体温度严重升高甚至出现退磁或转子烧毁现象。因此，通过对无铁心AFPM永磁体涡流损耗进行建模计算，分析涡流损耗的影响因素，提出抑制或减小永磁体涡
微特电机 2017年6期2017-06-13
- 表贴式永磁发电机永磁体涡流损耗研究
但随之永磁体涡流损耗增加，严重时会造成永磁体不可逆退磁。因此有必要研究减小永磁体涡流损耗的措施[1]。目前对永磁体涡流损耗的研究主要集中在解析解的计算和有限元的仿真。其中以诸自强为代表的学者推导了计算永磁体涡流损耗的解析解[2]，但计算精度还有待进一步提高。文献[3]用三维有限元仿真对永磁体局部涡流损耗进行计算，具有较高计算精度但耗时较长。对于发电机将负载电流进行谐波分解，分别求出各次谐波电流产生的涡流损耗进行线性叠加来计算永磁体涡流损耗具有较高的计算精度
微特电机 2017年12期2017-05-30
- 超磁致伸缩材料叠堆结构动态涡流损耗模型及性能分析
]。为了减小涡流损耗,目前绝大多数的GMM采用叠堆结构,将超磁致伸缩棒沿纵向切片,并通过环氧树脂等绝缘材料粘接,从而使涡流损耗大大降低[4]。目前已有的文献对叠堆结构的GMM损耗模型的建立和损耗特性研究较少。文献[5]分析了GMM的损耗机制,并深入研究了其涡流损耗以及频率相关性。文献[6]利用磁能理论对材料内部涡流损耗进行了分析,用Bessel函数描述GMM内部的磁场分布。文献[7]针对GMM的压磁效应,基于能量最小值理论,分析了磁化过程中磁弹力对材料内部
微特电机 2017年8期2017-05-15
- 220 kV电缆支撑系统涡流损耗影响因素研究
电缆支撑系统涡流损耗影响因素研究崔厚坤1， 王庭华1， 安增军1， 张宇娇2， 孔韬2(1．江苏省电力公司电力经济技术研究院，江苏 南京 210000； 2.三峡大学电气与新能源学院，湖北 宜昌 443002)随着电力电缆在远距离输电系统的大力发展，电缆支架大规模应用，输电电压等级逐渐增加,电缆输送容量越来越大，成本低廉的普通钢支架涡流损耗不能忽略，讨论了电缆支架涡流损耗的计算原理及方法，针对220 kV高压电缆，建立有限元模型，从载流量、电缆与支架间距离
电气自动化 2017年1期2017-05-13
- 减小无刷直流电动机永磁体涡流损耗的设计
电动机永磁体涡流损耗的设计周 彦1，钟平先1，贺建桥1，李新华2(1.捷和电机制品(深圳)有限公司，深圳 518104；2.湖北工业大学，武汉 430068)研究了无刷直流电动机永磁体内涡流损耗产生原因及减小方法。建立了10极/12槽电机的有限元仿真模型，在二维及三维场中对永磁体涡流损耗产生因素及分布特性进行分析，分别对定子和转子进行结构优化设计，介绍了可行的、易于实现的减小永磁体涡流损耗的办法。无刷直流电动机；涡流损耗；永磁体；结构优化；有限元分析0 引
微特电机 2017年3期2017-04-14
- 电力变压器绕组漏磁场及涡流损耗的三维数值分析
绕组漏磁场及涡流损耗的三维数值分析王雄博1,刘文里1,李祎春1,白仕光1,李 慧2,李 航3(1.哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院,哈尔滨 150080; 2.国电怀安热电有限公司, 河北 张家口 076150; 3.抚宁供电公司,河北 秦皇岛 066300)建立了无励磁调压电力变压器计及绕组安匝不平衡的三维有限元模型,利用MAGNET有限元软件中的非线性求解得到了不同分接情况下的漏磁分布,通过有限元法计算得到绕组的涡流分布及损耗值,并与工程计算结果进行
黑龙江电力 2016年2期2017-01-10
- 直线感应电机的次级阻抗角计算及对涡流损耗的影响
抗角计算及对涡流损耗的影响吕 刚，刘素阔，周 桐(北京交通大学 电气工程学院，北京 100044)为了解决电机涡流损耗过大对电机性能的影响，通过分析直线电机次级阻抗角，对电机涡流损耗进行研究.考虑了横向边缘效应，得到直线电机初级和次级耦合区气隙磁感应强度的解析表达式；建立电机的等效电路及次级涡流损耗分析模型，得到了次级阻抗角及涡流损耗的解析表达式.定量分析了次级阻抗角与次级涡流损耗的关系，定性分析了次级阻抗角对推力和侧向力的影响.以一台直线感应牵引电机为例
北京交通大学学报 2016年5期2016-12-13
- 基于有限元法的电缆涡流损耗计算
限元法的电缆涡流损耗计算崔厚坤1王庭华1安增军1张宇娇2(1. 国网江苏省电力公司 经济技术研究院，南京 210008；2.三峡大学 电气与新能源学院， 湖北 宜昌 443002)高压电力电缆在输电线路中广泛应用，运行时其较大载流电流导致电缆敷设支架上产生涡流损耗，造成电能损失．本文对典型排布方式下的支架涡流损耗计算分析问题，给出了基于有限元的分析过程，定量计算了各工况的电缆支架涡流损耗情况，比较了不同敷设方式和不同额定电流下的损耗情况．有限元法； 电缆支
三峡大学学报(自然科学版) 2016年5期2016-11-23
- 串联谐振耐压试验涡流探究
上引起较高的涡流损耗，从而引起耐压试验系统大量功率损耗，详述该情况下的功率损耗及危害。对长距离大电容量的电缆耐压试验有一定的借鉴作用。关键词：交联聚乙烯电缆；涡流损耗；耐压试验一 引言随着长治电网的改造和发展，聚乙烯电缆越来越广泛用于变电站的35kV和10kV出线间隔中。但是电缆长度增加，工频耐压[1]试验设备的容量满足不了现场的试验要求，直流耐压与电缆的运行工况有所差异，串联谐振设备由于电源容量小，耐压与运行工况相似等优点，越来越多的应用于电缆的交接耐压
科学与财富 2016年9期2016-10-21
- 控制策略与载波比对电机损耗与温度场的研究
耗与转子护套涡流损耗的影响。最后，根据稳态传热理论，建立永磁伺服电机三维全域温度场有限元模型，分别对采用上述两种控制方式不同载波比情况下电机的温度场进行了计算，研究了电机各部件的温度变化规律。研究内容为永磁伺服电机控制方式及控制参数的选择提供参考依据。关键词:永磁伺服电机；控制方式；场路耦合；涡流损耗；温度场0引言永磁伺服电机具有结构简单、效率高、功率因数高、运行可靠、响应速度快、过载能力强等多方面的优点，广泛应用于国防和民用领域[1-3]。目前，对于永磁
电机与控制学报 2016年6期2016-07-16
- 变压器拉板的涡流损耗分析
变压器拉板的涡流损耗分析文 | 张福杰，贾铁军，肖惜明变压器拉板及夹件中的涡流损耗虽然没有其他结构件的损耗大，但是其形状不规则，并且距离绕组比较近，是涡流密度集中的区域。另外，拉板所处的位置结构件比较多，并且各结构件之间的距离又比较近，散热条件不理想，会出现局部过热的现象。因此要采取必要的措施来解决因为损耗而产生的局部过热问题，这样对变压器的可靠运行有重要意义。本文通过建立合理的变压器拉板三维漏磁模型，用一台180MVA变压器，通过Ansoft有限元法取得
风能 2016年3期2016-07-05
- 串联谐振耐压试验涡流研究
上引起较高的涡流损耗，从而引起耐压试验系统大量功率损耗，叙述了该情况下的功率损耗及危害，对长距离大电容量的电缆耐压试验有一定的借鉴作用。关键词：交联聚乙烯电缆；涡流损耗；耐压试验；串联谐振；电抗器 文献标识码：A中图分类号：TM154 文章编号：1009-2374（2016）15-0015-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.007随着长治电网的改造和发展，聚乙烯电缆越来越广泛地用于变电站的35kV和10kV出
中国高新技术企业 2016年15期2016-05-16
- 导磁钢板的涡流场仿真分析
漏磁场增大，涡流损耗随之增大，从而导致的局部过热就会越突出，这会给电网和变压器厂商带来极大的损失。因此，对变压器中的各个结构件进行研究，分析其中的损耗情况，具有很重要的理论和实际意义。文章介绍了电气工程中的涡流场问题，论述了变压器涡流场计算的意义和目的，并对两种常见的涡流场的数值计算方法进行了分析。在此基础上，对导磁钢板的损耗进行了分析和计算，最后讨论了减少导磁钢板中涡流损耗的方法。关键词：变压器；导磁钢板；涡流损耗；局部过热1 涡流损耗的研究意义对电气工
科技创新与应用 2016年9期2016-05-14
- 高功率密度永磁同步电机永磁体涡流损耗分布规律及其影响
较大的永磁体涡流损耗。相对于铜耗和铁耗来说，永磁体涡流损耗并不大，但由于高功率密度永磁同步电机体积小、散热差，特别是转子部位，足以产生过热的温升导致永磁体失磁，威胁电机运行的安全性与可靠性。随着永磁同步电机应用范围的扩大，永磁体涡流损耗的研究已成为永磁同步电机领域最为重要的关键技术之一。2D有限元法计算永磁体涡流损耗时，将永磁体等效为一根两端绝缘的短路导体，这样永磁体两端的电压为零。使用 2D有限元法计算永磁体涡流损耗时，认为永磁体的轴向长度要远大于永磁体
电工技术学报 2015年6期2015-11-15
- 考虑涡流反作用的永磁体涡流损耗解析计算
作用的永磁体涡流损耗解析计算唐任远陈萍佟文明韩雪岩（沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心沈阳110870）推导了一种新型表面式无金属护套永磁同步电机永磁体涡流损耗解析模型，该模型同时考虑涡流反作用、开槽引起的磁导谐波和涡流分布不均匀三种因素，可以计算任意定子电流波形的表面式无金属护套永磁同步电机的永磁体涡流损耗，并能分析任意次数时空谐波产生的永磁体涡流损耗。采用所推导的解析模型研究影响永磁体涡流损耗的因素，包括调制比、载波比和气隙长度。调制比和载波
电工技术学报 2015年24期2015-10-25
- 发电机出口零序电流互感器支架发热问题探讨
零序电流支架涡流损耗导致发热问题进行探讨，提出了降低涡流、避免发热的技改措施，从而消除了安全隐患，给设备稳定运行提供了有力保障。关键词 零序电流互感器钢支架 涡流损耗 整改措施一、引言枣庄南郊热电有限公司#1、#2发电机出口开关室通风良好，各是一间半面设有栅栏的非密闭房间。内有发电机出口母线及开关、零序电流互感器等电气设备。其中零序电流互感器置放在一支架上。支架由槽钢做成，这样就使发电机出线周围存在着铁磁导体。本文将对铁磁导体发热问题进行分析探讨。二、存在
今日湖北·下旬刊 2015年4期2015-10-21
- 不同装机容量水轮发电机阻尼绕组涡流损耗影响因素分析
电机阻尼绕组涡流损耗进行深入研究非常必要［7］。有限元法作为一种高效能的数值计算方法可以将连续的求解域离散为一组单元［8－9］，它克服了传统解析法难以全面考虑定子开槽、磁极转动等因素对阻尼绕组涡流损耗的影响［10－11］。基于此，本文建立不同装机容量水轮发电机仿真模型，采用场路耦合有限元法分析了气隙、节距、阻尼方式等因素对不同装机容量水轮发电机阻尼绕组涡流损耗的影响，以给出有效的应对措施，保障机组安全可靠运行。1 计算原理用于分析计算的三台水轮发电机装机容
黑龙江电力 2015年3期2015-03-06
- 直驱式分数槽集中绕组永磁同步风力发电机永磁体涡流损耗解析计算
发电机永磁体涡流损耗解析计算沈世林，陈益广（智能电网教育部重点实验室（天津大学），天津 300072）永磁同步电机永磁磁动势和电枢反应磁动势作用于磁路在气隙处除产生基波磁场外，还产生各种谐波磁场。气隙处各种谐波磁场相对于永磁体转速不同，相对转速不为零的谐波磁场会在永磁体内部感应出电场产生涡流损耗，引起永磁体发热甚至去磁。从产生涡流损耗原因入手，在二维直角坐标系下建立电磁场方程，得出了永磁体涡流损耗的解析解，并分析涡流损耗与电机参数的关系。对一种直驱式表贴永
大电机技术 2014年6期2014-10-26
- 高压同轴GIS母线三维磁热耦合场的计算与分析
线的电磁场及涡流损耗进行了计算.为了分析GIS屏蔽外壳涡流损耗对其温度场影响，结合传热学理论，对比分析了不考虑外壳涡流损耗及考虑外壳涡流损耗两种情况下GIS母线及外壳的温度场分布.仿真结果表明，由于内部空间气体对流作用，GIS内部温度场分布不均匀，导体与屏蔽外壳间的温度呈现上高下低、左右对称的特征，中心导体的顶端是主导体的最高温度点；外壳涡流损耗对温度场分布有一定的影响，温升差在0.5 ℃左右.本文的研究工作为校核高压GIS的可靠性提供重要的理论参考.关键
湖南大学学报·自然科学版 2014年8期2014-09-18
- 永磁同步电机永磁体涡流损耗的二维有限元估算
步电机永磁体涡流损耗的二维有限元估算梁斯庄，沈建新(浙江大学电气工程学院，浙江 杭州310027)二维有限元方法具有计算速度快，精度高，结果收敛快并且波动小的优点。永磁同步电机，特别是高速和大功率电机的永磁体涡流损耗不可忽略，而永磁体允许温升有限，高温容易引起退磁。在电机设计时考虑永磁体的温升十分重要。本文采用二维有限元方法来估算三维条件下的永磁体涡流损耗，并提出一种估算的方法。以普瑞斯04电动汽车电机为例，仿真结果表明此方法实用有效。涡流损耗;二维有限元
电工电能新技术 2014年1期2014-06-01
- 自耦变压器绕组漏磁场及涡流损耗的二维数值分析
器内引起的的涡流损耗及局部过热问题会显得更为突出。而变压器一旦出现局部过热，就会直接影响其使用寿命，甚至可能引起绝缘材料的热击穿等，给制造厂商和电力系统带来巨大的损失[1]。为了避免此类事故发生，有必要对变压器内部漏磁场和附加损耗进行分析。早期漏磁场的研究主要是通过解析法和实验模拟法来实现，由于变压器中绕组漏磁分布比较复杂，难以精确计算其涡流损耗，误差较大。从20世纪70年代起，数值方法被引入漏磁场的研究领域[2-4]。本文在总结前人工作的基础上，利用具有
黑龙江电力 2013年6期2013-09-01
- 永磁体涡流损耗的有限元计算及影响因素分析
中，永磁体的涡流损耗通常很小，因此在设计时常被忽略不计。但实际上，由于低速电机大多采用分数槽绕组或集中绕组，由此所带来的齿槽效应、绕组磁动势的非正弦分布一级绕组中的谐波电流产生的谐波磁动势会在永磁体内产生涡流损耗。如果在电机的功率密度要求较高从而造成散热困难情况下，永磁体的温度会伴随着永磁体的涡流损耗而升高，进而造成退磁［1］。因此，在伴随着永磁电机的应用范围的扩大，永磁体涡流损耗问题日益引起研究人员的关注［2］。2 永磁体内涡流损耗的计算应用Ansoft
电气开关 2013年4期2013-04-27
- 基于ANSYS仿真的干式变压器绕组涡流损耗数值分析
由漏磁引起的涡流损耗及局部过热现象也就更为显著。由于变压器的漏磁分布不均，内部结构复杂，很难准确得到漏磁场分布，从而不能准确计算出附加损耗。在变压器的设计中如果能够准确得到漏磁场分布，进而准确计算出附加损耗，将会对减少变压器成本、节约能源等方面起到重要作用［1］。因此，本文将主要对干式变压器绕组的漏磁场分布和涡流损耗进行分析和计算。1 计算原理通过有限元法对变压器漏磁场进行计算，利用ANSYS软件中的电磁场模块对变压器的简化模型进行分析，在获得每个单元漏磁
黑龙江电力 2013年2期2013-03-05
- 使用辅助槽减小高速永磁电动机的转子涡流损耗
研究中，转子涡流损耗是影响电机效率、长时间稳定运行的一个关键因素。由于转子在电机内部，不能像定子一样使用专门的水冷或风冷通道，且高速永磁电动机一般采用非接触的磁轴承，无接触散热，因此转子涡流损耗产生的热量会在转子内部积累，使转子温升较高，影响转子的结构强度和传感器的工作精度，降低电机效率，严重时导致永磁体不可逆的退磁［3］。因此，减少转子涡流损耗就成为高速永磁电动机研究中必须考虑的问题［4］。高速永磁电动机的转子涡流损耗主要由定子电流时间和空间谐波以及定子
微特电机 2012年12期2012-11-22
- 一种功率型无铁芯AFPM电机绕组涡流损耗抑制方法
PM电机绕组涡流损耗抑制方法王小雷(中国船舶重工集团公司 第705研究所昆明分部, 云南 昆明, 650118)用于水下航行体推进装置的功率型无铁芯永磁盘式(AFPM)电机定子绕组由于直接暴露在交变磁场中, 会产生很大的涡流损耗, 从而影响电机性能。本文推导了2种截面导体在交变磁场中的涡流损耗计算公式, 提出了使用股间绝缘细绞合线代替原有扁平矩形导线来减少涡流损耗, 建立了等效直线电机2D有限元模型, 分析计算了绕组涡流损耗, 同时通过11 kW原理样机损
水下无人系统学报 2012年4期2012-05-28
- 定子无铁心飞轮电机绕组涡流损耗分析
虑电机绕组的涡流损耗。绕组的涡流损耗在高频变压器、电感场合的研究较多，但是在电机领域中研究较少[1-4]。绕组的涡流损耗，随着磁场频率的升高，变得越严重。文献[5-6]分析了无齿槽电机的涡流损耗，建立了矩形导线绕组涡流损耗的模型，并给出了FEA验证，但是没有对电机绕组常用的圆形导线进行研究，由于导体形状的不同，产生涡流损耗的复杂程度也不同，造成从矩形导体的涡流损耗模型推导圆形导体的涡流损耗模型非常复杂。但是如果利用矩形导线绕组涡流损耗模型对圆形导线绕组进行
电工技术学报 2010年3期2010-06-30
- 不同驱动方式下表贴式交流永磁电机转子涡流损耗研究
为磁钢表面的涡流损耗。一般认为在采用非金属护套的表贴式交流永磁电机中，由于转子与定子磁场同步旋转，另外磁钢的磁导率接近空气的磁导率，电枢反应小，与定子的铜损和铁损相比，转子涡流损耗很小，因此常忽略转子中的涡流损耗。事实上，由于交流永磁电机磁路的复杂性，定子齿槽效应、绕组磁动势的非正弦分布和绕组中的谐波电流所产生的谐波磁势均可能在转子中产生损耗，并集中分布于磁极表面区域，这些损耗将导致该区域热源密度过大，进而引起转子发热，造成很高的温升，会引起永磁体局部退磁
船电技术 2010年2期2010-06-05