气隙静偏心故障对永磁风力发电机定子绕组振动的影响 被引量：4

1

作者 何玉灵 徐明星 +3 位作者 张文 郑文杰 代德瑞 邢云 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第1期83-88,共6页

端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,综合分析永磁风力发电机气隙静偏心故障前后定子端部绕组的振动特性。首先,推导正常情况和气隙静偏心故障下的气隙磁通密度,得到端部绕组的电磁力表达式;然后,基于电磁-结构耦合模型,... 端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,综合分析永磁风力发电机气隙静偏心故障前后定子端部绕组的振动特性。首先,推导正常情况和气隙静偏心故障下的气隙磁通密度,得到端部绕组的电磁力表达式;然后,基于电磁-结构耦合模型,得出绕组电磁力、应力应变等力学响应特性;最后,实测3 kW故障模拟发电机在正常和气隙静偏心故障情况下的定子绕组振动响应。实验结果与理论分析、有限元计算结果基本吻合。结果表明:气隙磁通密度随偏心程度的增加而增大(气隙减小处),随偏心故障加剧端部绕组电磁力/振动增大,绕组电磁力/振动以偶倍频为主。另外,直线段绕组和端部绕组的连接处为振动磨损危险位置。 展开更多

关键词 永磁风力发电机 气隙静偏心 电磁力 绕组振动

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轴径向静态偏心故障下外转子永磁发电机电磁转矩特性分析 被引量：4

2

作者 何玉灵 王世云 +4 位作者 孙凯 蒋梦雅 慈铁军 何敏 张娜 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期12-25,共14页

对外转子永磁发电机轴径向静态偏心故障下的电磁转矩特性进行了理论解析、仿真计算和实验验证。首先,在考虑齿槽效应影响条件下,引入磁导修正系数ε(θ),推导出轴径向静态偏心前后气隙磁密表达式,并考虑绕组分布情况,构建一种新型的永... 对外转子永磁发电机轴径向静态偏心故障下的电磁转矩特性进行了理论解析、仿真计算和实验验证。首先,在考虑齿槽效应影响条件下,引入磁导修正系数ε(θ),推导出轴径向静态偏心前后气隙磁密表达式,并考虑绕组分布情况,构建一种新型的永磁发电机轴径向静态偏心故障下相电流数学模型,在此基础上得到轴径向偏心下电磁转矩解析表达式。其次,通过有限元仿真计算得到外转子永磁发电机轴径向静态偏心下的电磁转矩波动特性。最后,在一台外转子永磁发电机上通过故障模拟实验实例印证了解析分析和仿真计算结果。结果表明:相较于正常情况,径向偏心时,电磁转矩以直流、二倍频、四倍频成分为主,随着偏心程度的加剧,电磁转矩的直流、二倍频、四倍频成分幅值将随着增大;轴向偏心时,电磁转矩谐波成分不变,随着偏心程度的加剧,各谐波成分幅值将随着减小。对外转子永磁发电机气隙偏心故障分析的一个重要补充,对此类问题的现场检测和鉴定具有参考价值。 展开更多

关键词 外转子永磁发电机 轴径向静态偏心 气隙磁密 相电流 电磁转矩 故障诊断

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考虑气隙偏心时发电机定子匝间短路位置对电磁转矩波动特性的影响 被引量：16

3

作者 何玉灵 王发林 +2 位作者 唐贵基 蒋宏春 袁兴华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期11-19,共9页

针对同步发电机定子匝间短路位置对电磁转矩波动特性的影响进行理论推导分析、计算机数值仿真和动模实验验证。首先,对发电机气隙偏心单故障和气隙偏心与定子匝间短路复合故障下的电磁转矩表达式进行推导,分析得到了短路位置与电磁转矩... 针对同步发电机定子匝间短路位置对电磁转矩波动特性的影响进行理论推导分析、计算机数值仿真和动模实验验证。首先,对发电机气隙偏心单故障和气隙偏心与定子匝间短路复合故障下的电磁转矩表达式进行推导,分析得到了短路位置与电磁转矩特征频率幅值的映射关系。然后,以实验室MJF-30-6型动模发电机组为验证平台和建模对象,应用有限元软件Ansoft建立求解模型,对不同短路位置下的电磁转矩进行了仿真计算,并在实际机组上进行了实验测试。实验结果与理论分析、计算机数值仿真数据相吻合。分析表明,电磁转矩与短路位置和最小气隙位置的夹角近似呈余弦变化的映射关系,短路匝中心位置与最小气隙位置越接近,则电磁转矩平均值下降越多、二倍频和四倍频转矩分量幅值增大越多。该文是对定子匝间短路故障分析的一个重要补充,对此类故障的实际监测与识别具有参考价值。 展开更多

关键词 定子匝间短路 气隙偏心 同步发电机 电磁转矩

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气隙静态偏心与定子短路复合故障对发电机定子振动特性的影响 被引量：18

4

作者 唐贵基 何玉灵 +1 位作者 万书亭 武玉才 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期118-127,共10页

分析了汽轮发电机在正常运行、气隙静态偏心故障、定子匝间短路故障、气隙静态偏心与定子匝间短路复合故障下的定子径向振动特性,以及各故障参数发展对定子振动特性的影响。首先对各情况下的气隙磁密进行了推导,得到引发定子振动的单位... 分析了汽轮发电机在正常运行、气隙静态偏心故障、定子匝间短路故障、气隙静态偏心与定子匝间短路复合故障下的定子径向振动特性,以及各故障参数发展对定子振动特性的影响。首先对各情况下的气隙磁密进行了推导,得到引发定子振动的单位面积磁拉力表达式。然后分析了复合故障下定子径向振动特性及其与对应故障参数的变化关系。最后实测了SDF-9型故障模拟发电机的定子振动数据,结果与理论分析基本吻合。研究表明,正常情况和气隙静态偏心故障下发电机定子只有二倍频振动,但静偏心对应的二倍频振动幅值较正常情况要大;定子短路故障与复合故障下发电机定子都将产生二倍频、四倍频与六倍频径向振动,但复合故障所对应的振动幅值较大;复合故障下随着定子短路或气隙静态偏心程度的加剧,定子径向变形趋势及二倍频、四倍频与六倍频振动幅值均将增大;随着电机励磁电流的增大,定子径向变形趋势及二倍频、四倍频振动将增大,而六倍频振动则基本不变。 展开更多

关键词 故障诊断 汽轮发电机 气隙静态偏心 定子匝间短路 定子振动

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发电机气隙静态偏心对电磁转矩的影响 被引量：11

5

作者 何玉灵 王发林 +3 位作者 唐贵基 刘会兰 邓玮琪 万书亭 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期922-927,共6页

针对发电机气隙静态偏心前后的电磁转矩特征进行了理论分析、仿真计算和动模实验验证。首先,对发电机气隙静态偏心前后的电磁转矩进行了理论推导,得到了两种运行状态下电磁转矩的具体表达式;然后,分别应用Matlab和有限元软件Ansoft针对... 针对发电机气隙静态偏心前后的电磁转矩特征进行了理论分析、仿真计算和动模实验验证。首先,对发电机气隙静态偏心前后的电磁转矩进行了理论推导,得到了两种运行状态下电磁转矩的具体表达式;然后,分别应用Matlab和有限元软件Ansoft针对实验室MJF-30-6型动模机组的具体参数进行了数值计算和建模仿真,并将所得结果与实验数据进行了对比,三者基本吻合。分析表明:气隙静偏心将引发电磁转矩产生二倍频波动,同时将使电磁转矩的平均值有所增大,但鉴于气隙偏心的数值较小,其增幅很小;随着静偏心程度的加剧,电磁转矩的二倍频波动程度将加剧,同时平均值增幅将扩大。本成果可在现有基础上丰富气隙静偏心故障的诊断判据,为该故障的监测与控制提供方便。 展开更多

关键词 发电机 气隙静态偏心 电磁转矩 波动特性

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气隙轴向静偏心对发电机定子-绕组受载及振动的影响 被引量：8

6

作者 何玉灵 孙凯 +2 位作者 孙悦欣 唐贵基 白洁 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期745-759,共15页

通过理论推导、有限元计算和实验验证,研究了气隙轴向静偏心前后同步发电机定子及绕组的受载与振动特性变化。与其他大部分气隙径向偏心的研究不同,本文重点关注气隙轴向静偏心下定子-绕组的受载及振动特性。在分析气隙磁密变化的基础上... 通过理论推导、有限元计算和实验验证,研究了气隙轴向静偏心前后同步发电机定子及绕组的受载与振动特性变化。与其他大部分气隙径向偏心的研究不同,本文重点关注气隙轴向静偏心下定子-绕组的受载及振动特性。在分析气隙磁密变化的基础上,推导得到了正常和气隙轴向静偏心下定子径向及轴向不平衡磁拉力、绕组电磁力的表达式。以CS-5型发电机为分析对象,进行了有限元仿真计算和实验验证。结果表明,气隙轴向静偏心会在减小定子径向磁拉力和转子抽空端定子绕组电磁力的同时增加定子轴向不平衡磁拉力和转子伸出端定子绕组电磁力,对应地,定子径向振动和转子抽空端定子绕组振动将减小,但定子轴向振动和转子伸出端定子绕组振动将增大;定子轴、径向磁拉力和绕组电磁力及振动均以二倍频为主,夹杂其他各偶次倍频。在定子磁拉力作用下,定子铁芯齿槽端部为最大变形位置;在定子齿槽变形挤压和电磁力共同作用下绕组直线段与端部的连接处易发生磨损,在制造及运行中需给予特别注意。 展开更多

关键词 故障诊断 发电机 气隙轴向静偏心 定子磁拉力 绕组电磁力

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定子匝间短路位置对汽轮发电机转子铁心温升特性的影响 被引量：10

7

作者 何玉灵 张文 +2 位作者 王烁 武钰 王晓龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期12-22,共11页

气隙静偏心广泛存在于发电机中,导致发电机气隙分布不均,当处于不同气隙长度中时,定子匝间短路表现出位置特性。本文分析汽轮发电机不同定子匝间短路位置下转子铁心的温升特性,首先推导发电机不同定子匝间短路位置下的磁通密度和铁心损... 气隙静偏心广泛存在于发电机中,导致发电机气隙分布不均,当处于不同气隙长度中时,定子匝间短路表现出位置特性。本文分析汽轮发电机不同定子匝间短路位置下转子铁心的温升特性,首先推导发电机不同定子匝间短路位置下的磁通密度和铁心损耗的解析表达式;然后建立发电机三维电磁场与温度场仿真计算模型,对不同短路位置下的铁心损耗和温度进行求解计算;最后实测CS-5型故障模拟发电机在不同定子匝间短路位置下的转子铁心温度,实验结果与理论分析和仿真计算相一致。研究表明:定子匝间短路会显著增加转子铁心损耗与温度;特别地,随着短路位置越接近气隙最小位置处,转子铁心的温升越高。 展开更多

关键词 汽轮发电机 定子匝间短路位置 气隙静偏心 转子铁心 温升特性

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同步发电机偏心与绕组短路故障对磁场及电磁振动的影响 被引量：11

8

作者 谢颖 刘海东 +1 位作者 李飞 刘海松 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2034-2043,共10页

以1台6 MW汽轮同步发电机为例,对转子静偏心、定子匝间短路及其联合故障下的磁场、电磁力和电磁振动进行研究。在气隙磁场不对称情况下,以等效电路为基础的经典算法将不再适用,为此建立发电机的有限元模型,基于瞬态磁场的计算结果,给出... 以1台6 MW汽轮同步发电机为例,对转子静偏心、定子匝间短路及其联合故障下的磁场、电磁力和电磁振动进行研究。在气隙磁场不对称情况下,以等效电路为基础的经典算法将不再适用,为此建立发电机的有限元模型,基于瞬态磁场的计算结果,给出不同故障类型下的气隙磁场变化特征,并得到发电机不同运行状态下的径向电磁力及其与对应故障参数的变化关系。将电磁力作为载荷,对发电机的电磁振动进行研究,通过比较正常运行和故障运行状态下的位移曲线,定性分析不同故障对电磁振动的影响。研究结果表明:且该振动特征可以为发电机偏心和绕组短路故障诊断提供理论依据。 展开更多

关键词 同步发电机 气隙静态偏心 定子匝间短路 径向电磁力 电磁振动

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气隙静态偏心故障下汽轮发电机励磁绕组受载及其力学响应分析 被引量：4

9

作者 蒋宏春 伍世良 +2 位作者 何玉灵 仲昊 唐贵基 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第8期46-50,62,共6页

以QFSN-600-2YHG汽轮发电机为研究对象,分析了转子励磁绕组在气隙静态偏心下的变形、应力及应变响应。首先对转子绕组结构及其受载情况进行了分析;然后在Solid Works中建立了绕组的三维模型,并将其导入至Ansys中,通过加载偏心后的电磁... 以QFSN-600-2YHG汽轮发电机为研究对象,分析了转子励磁绕组在气隙静态偏心下的变形、应力及应变响应。首先对转子绕组结构及其受载情况进行了分析;然后在Solid Works中建立了绕组的三维模型,并将其导入至Ansys中,通过加载偏心后的电磁力载荷计算得到了绕组的力学响应数据。结果表明转子绕组的变形、应变和应力具有空间对称性,转子绕组变形量从靠近大齿的绕组向远离大齿的绕组逐渐减小且存在轴向滑移;转角部分应力和应变最大,直线部分的应变和应力最小;1、16、2、15、8号绕组的转角和圆弧部分较为危险。这些结论对转子结构优化及绕组固定设计具有参考价值。 展开更多

关键词 汽轮发电机 励磁绕组 气隙静态偏心 力学响应

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三维气隙偏心对同步发电机转子铁芯温度特性的影响 被引量：5

10

作者 何玉灵 雷欢 +3 位作者 张文 王晓龙 陶文强 白洁 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期196-202,共7页

对同步发电机正常运行、气隙径向偏心、气隙轴向偏心及气隙轴向-径向复合偏心故障前后转子铁芯的损耗和温度的变化进行分析。首先对正常运行以及3种气隙偏心故障下的磁滞损耗和涡流损耗进行了解析,推导得到了各工况对应的损耗表达式;然... 对同步发电机正常运行、气隙径向偏心、气隙轴向偏心及气隙轴向-径向复合偏心故障前后转子铁芯的损耗和温度的变化进行分析。首先对正常运行以及3种气隙偏心故障下的磁滞损耗和涡流损耗进行了解析,推导得到了各工况对应的损耗表达式;然后建立了CS-5型发电机的三维有限元模型,计算得到了不同工况下转子铁芯的损耗和温度变化数据。研究发现:气隙径向偏心故障下,转子铁芯的温度高于正常情况,随着偏心量的增加,损耗与温度均呈现升高趋势;气隙轴向偏心故障下,转子铁芯的损耗和温度将低于正常情况,偏移量的增加会使损耗和温度均呈现下降趋势;气隙轴向-径向复合偏心故障下,转子铁芯的损耗和温度相对正常情况变化较小,但整体仍呈现升高趋势。最后对CS-5型故障模拟发电机进行仿真和实验,仿真和实验结果与理论分析结论基本一致。 展开更多

关键词 同步发电机 三维气隙静偏心 损耗 转子铁芯温度

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支路不对称发电机故障下定子电磁力仿真分析 被引量：6

11

作者 万书亭 彭勃 何玉灵 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期33-39,共7页

针对定子支路不对称汽轮发电机在气隙静偏心、转子匝间短路单故障及复合故障产生的定子电磁力特性进行研究,建立了定子支路不对称汽轮发电机有限元模型,计算了故障前后作用于定子单位面积电磁力,并将计算结果与定子支路对称结果进行对... 针对定子支路不对称汽轮发电机在气隙静偏心、转子匝间短路单故障及复合故障产生的定子电磁力特性进行研究,建立了定子支路不对称汽轮发电机有限元模型,计算了故障前后作用于定子单位面积电磁力,并将计算结果与定子支路对称结果进行对比。结果表明:故障下支路不对称发电机定子电磁力的主要谐波频率与支路对称时情况相同,但各倍频的幅值与支路对称情况相比有明显不同。气隙静偏心故障时,支路不对称的定子电磁力二倍频幅值小于定子支路对称情况。转子匝间短路故障时,支路不对称的电磁力1、3、4倍频幅值大于定子支路对称情况,而2倍频幅值则相反。该结论可以为定子支路不对称汽轮发电机的状态监测与故障识别提供理论依据。 展开更多

关键词 汽轮发电机 定子支路不对称 气隙静偏心 转子匝间短路 单位面积电磁力

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定子匝间短路位置对发电机定子振动特性的影响 被引量：4

12

作者 何玉灵 彭勃 万书亭 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期679-687,共9页

对气隙静偏心和定子短路故障的相对位置对定子振动特性的影响进行解析分析、数值计算和实验研究。首先推导得到了包含定子绕组短路位置信息的作用于定子单位面积的磁拉力解析表达式,分析得到了定子短路位置对磁拉力的影响;然后建立了算... 对气隙静偏心和定子短路故障的相对位置对定子振动特性的影响进行解析分析、数值计算和实验研究。首先推导得到了包含定子绕组短路位置信息的作用于定子单位面积的磁拉力解析表达式,分析得到了定子短路位置对磁拉力的影响;然后建立了算例发电机正常运行、气隙静偏心故障、气隙静偏心与定子匝间短路复合故障下的有限元模型,对不同短路位置下的定子磁拉力进行了仿真计算。并实测了MJF-30-6型故障模拟发电机定子不同短路位置的定子振动信号,三者结果相互吻合。结果表明:气隙静偏心与定子匝间短路复合故障下,同等故障程度时,发电机定子振动幅度与短路位置有关,短路位置越接近最小气隙处,各倍频振动幅度越大,越远离最小气隙处,各倍频振动幅度越小。 展开更多

关键词 故障诊断 发电机 定子振动 气隙静偏心 定子匝间短路

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发电机气隙静偏心故障前后定子绕组电磁力的对比分析 被引量：3

13

作者 何玉灵 孟庆发 +1 位作者 仲昊 蒋宏春 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第5期74-80,共7页

以QFSN-600-2YHG型汽轮发电机在气隙静偏心故障前后的定子绕组电磁力为研究对象,通过定性理论解析和定量仿真计算分别进行对比研究,获取了定子绕组电磁力在故障前后的变化规律。首先通过推导正常运行以及气隙静偏心故障下的气隙磁密表达... 以QFSN-600-2YHG型汽轮发电机在气隙静偏心故障前后的定子绕组电磁力为研究对象,通过定性理论解析和定量仿真计算分别进行对比研究,获取了定子绕组电磁力在故障前后的变化规律。首先通过推导正常运行以及气隙静偏心故障下的气隙磁密表达式,得到了故障前后定子绕组电磁力的解析表达式,然后利用有限元软件Ansoft对静偏心故障前后的电磁力进行定量仿真计算,最终得出气隙静偏心故障前后的定子绕组电磁力的力学激励特性。研究结果表明:汽轮发电机静偏心前后气隙磁密中只包含奇次谐波成分,其中以基波磁密为主;单根定子绕组电磁力均呈现出近似频率为2ω的余弦函数曲线,且部分定子绕组电磁力的峰值在静偏心故障前后出现了较大差异;定子绕组电磁力只包含直流成分和偶次谐波成分,其中以直流分量及二次谐波成分为主;所有定子绕组电磁力的瞬时值呈现出一个近似2个周期的余弦函数曲线。 展开更多

关键词 汽轮发电机 气隙静偏心 定子绕组电磁力 ANSOFT

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气隙静偏心与转子匝间短路下电磁转矩特性区分 被引量：5

14

作者 万书亭 彭勃 《中国工程机械学报》 北大核心 2021年第1期65-71,共7页

对发电机气隙静偏心、转子匝间短路及其复合故障前后的电磁转矩进行了分析。首先,通过理论推导了各运行状态下电磁转矩表达式;然后,利用有限元软件Ansoft建立了模拟发电机仿真模型,并计算了对应的电磁转矩;最后,对模拟发电机进行了实测... 对发电机气隙静偏心、转子匝间短路及其复合故障前后的电磁转矩进行了分析。首先,通过理论推导了各运行状态下电磁转矩表达式;然后,利用有限元软件Ansoft建立了模拟发电机仿真模型,并计算了对应的电磁转矩;最后,对模拟发电机进行了实测,三者所得结果基本吻合。结果表明:正常运行与转子匝间短路下,电磁转矩为常值,不存在谐波成分,且随着短路程度的加剧,均值不断减小;气隙静偏心使电磁转矩产生二倍频成分,偏心程度加剧时,均值与二倍频幅值增大;复合故障下,电磁转矩产生一倍频和二倍频成分。当仅短路程度加剧时,一倍频幅值增大,均值和二倍频幅值减小;当仅偏心程度加剧时,均值、一倍频和二倍频幅值增大。 展开更多

关键词 发电机 静偏心 转子匝间短路 复合故障 电磁转矩

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双馈异步风力发电机气隙静偏心下电磁转矩特性分析 被引量：2

15

作者 何玉灵 郑文杰 徐明星 《大电机技术》 2023年第4期21-27,34,共8页

本文对双馈异步风力发电机气隙静偏心故障下的电磁转矩波动特性进行了综合分析。首先,推导正常和气隙静偏心工况下气隙磁密,然后得到正常和静态气隙偏心条件下电磁转矩的解析表达式,最后,对双馈异步发电机进行有限元计算。有限元计算结... 本文对双馈异步风力发电机气隙静偏心故障下的电磁转矩波动特性进行了综合分析。首先,推导正常和气隙静偏心工况下气隙磁密,然后得到正常和静态气隙偏心条件下电磁转矩的解析表达式,最后,对双馈异步发电机进行有限元计算。有限元计算结果与理论分析基本吻合。结果表明,气隙静偏心故障会使气隙磁密的空间阶次发生改变,但频率成分不会发生变化。此外,电磁转矩各谐波频率成分幅值也增大,其中,485Hz、585Hz和685Hz的高次谐波增幅最为明显。 展开更多

关键词 双馈异步风力发电机 气隙静偏心 ANSOFT 电磁转矩 发电机故障诊断

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气隙静偏心对刚度不对称永磁同步电机转子振动特性的影响研究 被引量：3

16

作者 胡宇超 王星 +3 位作者 李文印 胡靖华 程思为 王东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期164-171,共8页

在电机中,电磁振源和机械振源通常被认为独立地产生和作用于电机各个部件。但在实践中,二者不仅共同作用于电机转子,而且电磁因素和机械因素耦合后,使转子的动力学响应变得更为复杂。以永磁同步电机为研究对象,研究了气隙静偏心(static ... 在电机中,电磁振源和机械振源通常被认为独立地产生和作用于电机各个部件。但在实践中,二者不仅共同作用于电机转子,而且电磁因素和机械因素耦合后,使转子的动力学响应变得更为复杂。以永磁同步电机为研究对象,研究了气隙静偏心(static air-gap eccentricity,SE)和转子刚度不对称、质量不平衡等机械因素耦合对转子振动的影响。结合一台10 kW永磁电机试验对象,对Jeffcott转子近似模型进行数值分析。结果表明,在残余不平衡质量基础上,单独引入气隙静偏心因素对转子振动没有明显影响;单独引入刚度不对称因素会导致转子系统产生3倍转频(3f_(r))振动,刚度不对称比越大,3倍转频振动幅值越大。在考虑三者耦合作用下,转子系统会产生2倍转频(2f_(r))、4倍转频(4f_(r))振动,并且偶数倍转频振动幅值与静偏心量呈正相关关系,这一结论在气隙偏心可调的10 kW永磁同步电机上得到了试验验证。 展开更多

关键词 气隙静偏心(SE) 不对称转子 电机转子振动

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转子静态偏心对低速大转矩永磁电机性能的影响 被引量：3

17

作者 李东明 张炳义 冯桂宏 《防爆电机》 2018年第3期13-15,共3页

低速大转矩永磁电机通常由于偏心负载造成电机的偏心,直接造成电机气隙磁密分布的不均匀。气隙磁密的不均匀又会造成电机运行性能的改变。为此通过ANSYS软件建立转子偏心模型,对不同程度的偏心模型进行计算。结果表明转子偏心后,气隙磁... 低速大转矩永磁电机通常由于偏心负载造成电机的偏心,直接造成电机气隙磁密分布的不均匀。气隙磁密的不均匀又会造成电机运行性能的改变。为此通过ANSYS软件建立转子偏心模型,对不同程度的偏心模型进行计算。结果表明转子偏心后,气隙磁密的奇数次谐波不变,偶数次谐波磁密增多,磁密谐波畸变率增大。电机反电势基本不随转子偏心改变。电机铁耗受转子偏心距离增加影响不大。 展开更多

关键词 转子静态偏心 气隙磁密 反电势 铁耗

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偏心故障下动车组牵引电机转子振动特性分析 被引量：7

18

作者 周生通 郭维年 +3 位作者 肖乾 朱经纬 周新建 涂文兵 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期216-225,共10页

气隙偏心和质量偏心是动车组牵引电机中普遍存在的两类偏心故障,而由此产生的不平衡磁拉力和机械不平衡力常诱发更为复杂的转子动力学行为,危害列车牵引驱动装置的安全可靠运行。为此,该文建立了静动气隙偏心和转子质量偏心下牵引电机... 气隙偏心和质量偏心是动车组牵引电机中普遍存在的两类偏心故障,而由此产生的不平衡磁拉力和机械不平衡力常诱发更为复杂的转子动力学行为,危害列车牵引驱动装置的安全可靠运行。为此,该文建立了静动气隙偏心和转子质量偏心下牵引电机转子系统的Jeffcott模型;推导了静动气隙偏心下牵引电机带负载运行时气隙磁密分布和转子铁芯表面Maxwell应力分布,并给出了可适用于静动气隙偏心、空载/负载运行和任意磁极对数的电机不平衡磁拉力统一解析表达式;采用四阶定步长Runge-Kutta算法计算了某型动车组牵引电机转子在不平衡磁拉力和机械不平衡力作用下的动力响应,并详细讨论了初始静偏心、质量偏心、径向刚度以及转速对系统振动特性的影响规律。结果表明:偏心故障下该型牵引电机转子轴心轨迹呈现接近圆形的椭圆状,其中质量偏心、径向刚度和转子转速会影响轴心轨迹大小,而初始静偏心和径向刚度则使轨迹中心沿静偏心方向偏移。同时,气隙偏心的存在使得具有质量偏心故障的电机转子位移频谱中较明显地包含零频、转频、固有频率、二倍转频、二倍供电频率及其与转频的组合等分量。 展开更多

关键词 牵引电机 不平衡磁拉力 静动气隙偏心 质量偏心 径向刚度

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制程偏差对电磁力影响机理分析

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作者 吴迪 张婷婷 +1 位作者 郑礼成 何自豪 《家电科技》 2023年第6期100-107,113,共9页

不可避免的加工制造偏差会使气隙磁导中引入不对称分量,进而影响电机的性能。主要考虑定子圆度、附加气隙及偏心三个制程因素,分析其对电机电磁力的影响。首先对不同制程因素进行阐述说明,对电机齿槽转矩、电磁径向力的机理展开分析,进... 不可避免的加工制造偏差会使气隙磁导中引入不对称分量,进而影响电机的性能。主要考虑定子圆度、附加气隙及偏心三个制程因素,分析其对电机电磁力的影响。首先对不同制程因素进行阐述说明,对电机齿槽转矩、电磁径向力的机理展开分析,进一步推算出不同制程偏差下气隙磁导函数,计算出对应情况下电机齿槽转矩、电磁径向力的解析表达式,并结合有限元仿真分析方法,得出不同制程偏差情况下引入的电磁力谐波含量,为后续制程偏差的影响分析提供理论指导。 展开更多

关键词 电磁径向力 齿槽转矩 定子圆度 附加气隙 静偏心 动偏心 制程偏差

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