一、同步电动机无刷励磁系统组成与设计（论文文献综述）
刘金豆[1]（2021）在《核电站棒电源继电保护系统的分析优化及研究》文中研究表明核电站控制棒驱动机构电源系统的任务就是为控制棒驱动机构提供稳定和可靠的电源,虽然国内外对电气主设备的继电保护配置和计算有了一些技术规范,但是对于核电站棒电源继电保护系统的研究并不完善,没有对整个棒电源机组进行系统分析,导致棒电源系统两个机组之间的保护整定配合不恰当。当继电保护装置动作时,有可能会误动作,造成整个棒电源机组跳闸,并最终导致反应堆落棒停堆。本文首先对棒电源系统的工作原理进行介绍,以100k W级的二代加和三代压水堆核电站控制棒驱动电源系统为研究对象,提出了相应的继电保护总体方案。本文重点对棒电源失磁故障进行研究,为了探究双机并列运行时一台发电机失磁的情况下,未失磁机组机端电流的变化情况,建立棒电源机组双机失磁故障电路模型和Matlab/Simulink棒电源机组仿真模型,最后提出了以导纳测量判据为主判据的棒电源系统失磁保护构成方式。本文还对棒电源失磁保护与低励限制器之间配合进行研究,提出基于导纳平面的失磁保护与低励限制器配合方案并进行了校验;对失磁保护与反时限过流保护配合进行重点研究,提出了失磁保护与反时限过流保护配合方案,并对失磁保护与反时限过流保护动作时间进行校验。最后搭建了国产自并励无刷励磁方式棒电源系统实验样机,对搭建的仿真模型进行校核,并对所提出的失磁保护与低励限制器保护、失磁保护与反时限过流保护配合方案进行了实验验证,结果表明能够满足配合原则,验证了所提方案的正确性。
常江[2]（2020）在《核电多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障分析与在线监测》文中认为多相无刷励磁机作为一种特殊的同步发电机,多用于核电站中为发电机提供高品质的励磁电源。在无刷励磁机内部故障频发的情况下,励磁机目前的“弱保护”状态已无法满足机组安全稳定运行的要求。为实现对多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路的在线监测,本文在数学建模、仿真实验对比、故障特征及其机理、故障在线监测原理及故障保护装置等方面进行了研究。基于多回路分析法,本文首先提出了多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路的一般数学建模方法。以单个线圈为基本单元,构建了各组成部分间电感参数矩阵。考虑电机定转子实际连接,根据回路组成建立多相无刷励磁系统方程组。考虑故障发生后励磁回路变化情况,根据二极管导通关断状态,实时更新基本回路矩阵,完成最终的迭代求解。为验证数学建模方法的正确性,首先根据5对极11相实验样机的相关参数,建立了该电机的数学模型,计算了样机的定转子各侧自互感参数。在实验样机上进行了实验研究,对比了相关电气量实验与仿真波形。样机的实验和仿真波形吻合度高,验证了一般建模方法的正确性。仿真与实验结果间存在一定的误差,本文总结了产生误差的原因并讨论了可提高数学模型精度的办法。为明确故障后定转子电流谐波特征,提出了无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障的一般机理分析方法。以一般m相P对极无刷励磁机为分析对象,从故障时定、转子绕组产生的磁场及其相互感应作用入手,理论分析了定、转子电流的稳态故障特征。分析表明励磁电流中存在m/P倍次谐波而电枢电流中存在各次谐波。多相环形无刷励磁真机的仿真研究进一步证明了机理分析的正确性。作为上述机理分析的延伸,对不同类型同步发电机的结构进行调研,总结了一般同步发电机常用的电枢绕组形式,并分析了电枢绕组形式对故障后稳态励磁电流谐波特性的影响,完善了一般同步发电机励磁绕组匝间短路故障一般机理分析方法。总结了无刷励磁机发生不同内部故障时故障特征,明确了多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路的故障特征独有性。基于定子励磁电流所发生的变化规律,制定了相应的励磁绕组匝间短路故障监测原理,进行定值整定。根据上述保护监测原理,研发了监测装置,并于实验样机上测试了监测装置性能。实验结果验证了检测原理的有效性以及监测装置的电气量采样、电气量计算以及故障判断的正确性。
余龙海,廖育武,刘德刚,王培元,梁业庭[3]（2019）在《直流无刷励磁同步电动机变频软起动方法》文中进行了进一步梳理直流无刷励磁同步电动机一般只使用异步起动方式,起动完毕投入励磁牵入同步。如果把这种电动机改造成电流型变频软起动,在转子静止或低速旋转时,励磁电流感应不到主励磁绕组,也就是产生不了主磁场,既不能检测转子位置,又不能产生同步转矩,更不能实现负荷换流而达到变频起动目的。本文针对直流无刷励磁的同步电动机的电流型变频软起动,进行了理论分析和实物模型试验,提出了一种新的变频起动方法,通过实验验证是可行的。
徐作宇[4]（2019）在《制氧机用大功率电机控制系统改造设计和应用》文中研究表明本文是以某企业35000m3/h制氧机组空压机电机控制系统的改造项目为背景。原控制系统故障多发且启动困难,已不适用于当前的生产需求。该项目研究目的是为空压机设计一套变频软启动系统,满足制氧机组主空压机可以快速启动的生产需要,实现经济运行。首先从同步电动机的基本结构、原理、类型等方面逐一进行介绍,然后提出同步电动机的两种基本控制方式,特别对自控式控制方式的三种不同方案及其优缺点进行比较分析,确定改造项目采用的同步电动机控制系统为交-直-交电流型负载换相同步电动机系统。其次分析原机组及电控系统存在的问题,并提出改造方案,重点阐述无换向器电机的基本原理,并对相关电机进行简单的比较。详细分析晶闸管电路的换流方式及其不足和改造后电机的机械特性,给出整个无换向器电动机控制系统的原理框图。然后依据原理框图,分别对系统所需的软硬件进行分析设计。硬件系统主要设计位置与速度检测方案、电流检测电路、整流电路和逆变侧触发逻辑。这些设计都为电机的稳定运行提供保障。最后,对控制系统软件进行设计。给出软启动运行方案,对系统进行PI调节控制设计、数字触发器程序流程设计及控制系统仿真分析,并对电动机改造前后进行运行效果分析。
曹俊[5]（2016）在《超大容量高速同步无刷励磁电动机的设计及结构优化》文中研究说明近年来,随着我国冶金、石化和航空制造行业的高速发展,对于应用配套的大功率风机和压缩机的大容量高速同步电动机的需求与日俱增,尤其是钢厂的高炉风机与航空领域的风洞试验机组等都迫切需要有30MW以上的大容量、高转速（1500rpm以上）的无刷励磁同步电动机。本文以上海电机厂为柳州钢铁股份有限公司4#高炉风机配套电机的研发项目为背景,对36MW、10kV、4P无刷励磁同步电动机进行产品设计及结构优化。基于上海电机厂的原最大容量的同步电机T24000-4,原最大容量的异步电机Y25000-6的电磁方案,以及综合考虑电磁负荷的数值,首先确定了36MW级无刷励磁同步电动机的基本尺寸,并进一步确定了电机本体的电磁设计方案;然后完成本电机的结构设计及关键零部件机械强度和刚度的校核。相对于传统大容量同步发电机的隐极转子方案,此电动机转子为凸极结构,又由于转子外径相对较大以及转速较高,对转子相关零部件的强度和刚度的设计要求较高。本文根据材料力学原理,建立了极靴及极靴螺钉的力学模型并计算出所需极靴螺钉的个数、大小及材料;并通过有限元分析法,对极靴本身和极靴螺钉的强度进行了校核。本文还利用有限元分析法,对电机转轴的挠度和临界转速进行了计算,以确认其在一个可允许的范围内,并计算了不同轴承支撑刚度对转轴临界转速的影响,为电机设计中轴承的选择提供了理论依据。同时,本文提出了磁极线圈极间连接的新结构。传统的连接结构是:两相邻磁极线圈出头从侧面引出,锡焊后通过径向螺栓与磁轭固定,螺栓与磁极引线之间用胶木块和环氧布管作为绝缘,其弊端为极间空间狭窄、操作困难,在相对线速度较大的高速电机,尤其是大直径转子,此处是易产生机械损坏、绝缘破损的一大隐患所在。改进后的结构为:将磁极线圈引出接头由极间移至线圈端头,与一根“L”型的导电排银焊后,通过沿轴表面的导电排与相邻的磁极线圈相连接。这块沿轴表面的导电排上下各放置一块胶木块并通过径向螺栓固定于轴表面。因为连接排被胶木板架空,所以整个连接体无需绝缘,结构简单易做,经强度校核及实机试验,此结构的机械及电气绝缘的可靠性大大增加。
洪剑锋[6]（2015）在《同步电机交流感应无刷励磁矢量控制的研究》文中研究指明同步电机的交流变频感应无刷励磁是新近提出的一种新型的无刷励磁方式。与现有的无刷励磁相比,不仅可以将励磁机的体积大大缩小,在任何转速下都可以输出足够的励磁功率;而且可以大大提高励磁系统的动态性能,实现无转子传感器的转子电流检测。本文对这种无刷励磁系统的矢量控制的理论和技术进行了研究。在对交流感应励磁机的矢量控制原理进行的研究中,首先给出了交流感应励磁机的数学模型。然后采用新的观点梳理和进一步推导了两种磁场定向下感应电机矢量控制的方程,分析了矢量控制应用于变频调速和感应励磁的区别,阐明了两种磁场定向下的矢量控制的特点。在对交流感应励磁的矢量控制方法进行的研究中,首先分析了磁链和励磁电流的观测方法,阐明了交流感应励磁机采用改进u-i法可以进行准确的磁链观测,给出了主机励磁电流观测的三种方法。然后对矢量控制的滞环控制和PI调节进行了分析,阐明了直接转矩控制可以归类于矢量控制,给出了两种磁场定向矢量控制的PI调节和电压矢量PWM控制方法。最后对三种同步电机的励磁控制进行了分析。采用MATLAB的simulink软件对交流感应无刷励磁系统进行了仿真。搭建了两种矢量控制方法和电动机与发电机的仿真模型。仿真结果表明,采用矢量控制的交流感应无刷励磁系统具有良好的静、动态性能,能够完全满足同步电动机和发电机的励磁控制的要求。最后,对交流变频励磁控制器的硬件和软件进行了设计,搭建了交流感应无刷励磁系统的实验平台,完成了励磁系统的矢量控制实验。实验表明:通过励磁电流观测器可以对励磁电流进行准确的闭环控制,矢量控制具有很好的动态和稳态性能。
付余[7]（2015）在《无刷励磁机多方案热流场CFD数值模拟》文中提出无刷励磁机是向同步电动机提供励磁电流建立磁场的旋转电机,其结构相对复杂,整流盘与转子两个旋转部件通过转轴连接。无刷励磁机内部绝缘材料及二极管是否超温是设计研究人员关注的重要问题,直接影响设备安全稳定运行。由于旋转部件的存在,无刷励磁机内流动复杂,测量其内部流场及温度场存在一定困难,应用CFD数值模拟方法不仅可以得到无刷励磁机内部流场、温度场分布,而且能够确定各部件峰值温度位置,为无刷励磁机通风冷却设计提供理论指导。因此,本文研究的内容具有重要的科学意义及广泛的工程应用前景。目前,国内某工厂研发的西气东输20MW电动机配套使用的无刷励磁机经现场测试发现整流盘部分空气温度较高,影响二极管寿命。为解决该问题,本文以该工厂曾引进的同类型无刷励磁机通风方式为原型,进行多方案的通风冷却CFD数值模拟研究。首先,在引进结构通风方案（方案A）模型基础上,通过改变进风口位置得到另一方案（方案B）,应用CFD原理,采用有限体积法,在转速为3120r/min时,根据工厂给出的计算条件,对两方案热流场进行三维数值模拟,对比分析进风口位置变化对无刷励磁机热流场的影响,得到相应情况下两方案流场、温度场分布特点,得到通风冷却效果较好方案。然后,针对通风冷却效果较好的原始方案与西气东输20MW电动机配套使用的无刷励磁机现场运行方案两种通风冷却结构,在额定转速4800r/min时,进行三维热流场数值模拟,分析两方案流场及温度场分布特点。在上述研究基础上,研究励磁机内部不同通风方案时的三维流场、温度场特征,并进行机理分析,探索完成两个旋转流场的相互影响,流场及温度场间的相互影响的研究。为同步电动机的无刷励磁机通风冷却设计提供理论依据。
胡堃[8]（2014）在《新型无刷电励磁同步电机的设计与研究》文中提出同步电机是一种常用的交流电机，既可以用作发电机，也可用作电动机或补偿机。同步电机拖动系统具有容量大、效率高、体积小、转动惯量小、功率因数可调、过载能力强等优点，在要求位置、速度、加速度等多变量调节环境中有着广泛应用。常规的电励磁同步电机定子有三相对称绕组，转子中有励磁绕组和阻尼绕组。本文提出了一种新型无刷电励磁同步电机，该无刷同步电机在结构上取消了传统的同步电机转子侧的电刷和滑环，不需要单独的励磁机，简化了电机结构，易于维护，并能实现无刷调节励磁。文中详细分析了新型无刷电励磁同步电机的基本结构和工作原理。在定子铁芯的内圆周靠中间位置开有一定深度的槽，在槽中放入一定匝数的绕圈构成单相励磁绕组。在转子铁芯外圆周上与定子上的槽相对应位置也开有同样宽度的槽，在槽中放入一定匝数的绕圈构成单相感应绕组。在定子侧单相励磁绕组中通入单相交流电，利用变压器原理，则在转子感应绕组中感应出电动势，感应出的单相交流电经过旋转整流器的整流，输出直流电，为转子励磁绕组提供励磁电流。通过改变定子侧单相励磁绕组电压，可以改变转子的直流励磁电流，实现了无刷电励磁调节功能。文中对该电机进行了详细的电磁计算，给出了电机的具体参数。详细分析了该电机内部的电磁关系，给出了磁势平衡方程和电压平衡方程，并给出了等效电路图、相量图和功率流程图。从电机的统一控制理论作为出发点，分析了交流电动机矢量控制原理。根据理想同步电动机模型,分别给出凸极同步电动机在定子三相静止坐标系下和在-旋转坐标系的数学模型。利用仿真平台搭建了新型无刷电励磁同步电机的有限元模型，分析了该电机的磁场分布特点。给出了电机磁力线和磁密分布图，并对电机在不同负载条件下的性能进行了分析。文中详细介绍了新型无刷电励磁同步电机的参数，样机的研制过程。搭建了电机实验平台，对该同步电机进行了一系列实验来研究其特性。用实验数据证明，定子侧励磁绕组和转子侧感应绕组构成的平面和功率绕组构成的平面相互垂直，磁场的耦合关系小，分别加电后，在对方的绕组中感应电势非常小。从而验证了该电机结构新颖，设计合理，并能实现无刷调节励磁。
甄文欢[9]（2014）在《电励磁无刷同步电机的设计与有限元分析》文中研究说明传统的电励磁同步电机转子侧存在电刷和滑环，容易产生电弧、火花，不能在爆炸环境中使用。而传统的电励磁无刷同步电机系统由同步电机、旋转整流器和与同步电机同轴相连的交流励磁机等组成，机组轴向长度增加，结构复杂。针对上述问题，本文提出一种单一铁心结构的电励磁无刷同步电机，并对其进行电机结构设计和工作原理的阐述。用路算的方法设计一台100kW的电励磁无刷同步电机，利用Ansoft RMxprt软件对其电磁参数进行校核和改进。利用Ansoft Maxwell有限元分析软件分析计算了同步电机的交直轴电感参数和功角特性。根据电机的工作原理和电磁特性推导出了同步电机的数学模型。对比分析四种不同结构的同步电机励磁系统，利用有限元分析方法，得出电机各绕组间的电磁耦合关系和电机气隙磁密分布情况，通过对比选取同步电机励磁系统定子单相励磁绕组为四对极的分布绕组结构。对上述结构的同步电机励磁系统进行分析：得到电机在静止状态下，单相励磁系统定转子磁场耦合与转子位置角的关系；静止和额定转速状态下电机单相励磁系统的频率特性和不同频率时电机铁心损耗特性；不同转速时的单相励磁系统转子侧感应电动势和其傅里叶分析。利用有限元分析方法分析电机额定状态下的电流、转矩等各项电磁参数，并计算了电机的效率。通过分析表明电机结构设计合理，各项电磁特性较稳定，具有一定的可行性。
张万全[10]（2014）在《无刷励磁机通风冷却研究》文中认为国内外对于励磁机的研究主要集中在电磁设计、结构设计、整流电路设计及其优化等方面,但缺乏关于励磁机通风冷却方面的研究,特别是关于其定子、转子、旋转整流盘方面三维流场、温度场数值模拟方面研究鲜见报道。所以,本文研究的内容具有重要的科学意义。本文以某公司引进的日本西门子某型号无刷励磁机为原型,进行西气东输20MW高速隐极同步电动机用无刷励磁机自主研发设计,以励磁机通风冷却为主要研究方向,保证内部部件不超温,尤其是旋转整流盘的二极管及定转子线棒。采用有限体积法,运用FLUENT流体分析软件对单一旋转因素及两个设计方案进行了模拟研究,得出相应情况下的流场、温度场分布特点。首先,针对励磁机内两个旋转器件,进行单一旋转部件旋转自吸风时流场特征机理分析,得到流场分布特征。然后,针对励磁机一方案进行内部三维流场、温度场数值模拟计算,反演得到同轴两旋转部件同时旋转引起的综合流场、温度场特征。在上述研究基础上,改变入出口位置,研究励磁机二方案内部三维流场、温度场特征,并进行机理分析,探索完成两个旋转流场的相互影响,流场及温度场间的相互影响的研究。对试验机实际运行时的出口质量流量及机座靠近轴的位置温度进行了测量,其实验结果与模拟结果进行了相互对比,验证数值模拟过程中物理模型简化选取、边界条件设定及计算结果的准确性。为今后研发同步电动机的无刷励磁机通风冷却设计提供理论根据。
二、同步电动机无刷励磁系统组成与设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、同步电动机无刷励磁系统组成与设计（论文提纲范文）
（1）核电站棒电源继电保护系统的分析优化及研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 国内外棒电源系统及其继电保护研究 |
| 1.2.2 继电保护原理研究 |
| 1.2.3 当前棒电源系统继电保护存在的问题 |
| 1.3 本文主要研究目的及主要内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 棒电源继电保护系统总体方案 |
| 2.1 棒电源系统工作原理 |
| 2.1.1 棒电源系统功能和特点 |
| 2.1.2 国产控制棒电源系统 |
| 2.2 棒电源系统保护配置研究 |
| 2.2.1 当前棒电源系统继电保护配置情况 |
| 2.2.1.1 发电机保护配置 |
| 2.2.1.2 公共母线保护配置 |
| 2.2.1.3 二次测量设备保护配置 |
| 2.2.2 棒电源系统继电保护配置及出口方式 |
| 2.2.3 棒电源系统继电保护保护配置图 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 棒电源机组发电机失磁故障研究 |
| 3.1 棒电源机组发电机励磁系统 |
| 3.1.1 发电机励磁系统的作用 |
| 3.1.2 棒电源系统励磁方式 |
| 3.2 发电机失磁阻抗测量动作判据 |
| 3.2.1 失磁过程机端测量阻抗变化特性 |
| 3.2.2 阻抗测量动作判据 |
| 3.3 双机失磁故障电路模型 |
| 3.4 棒电源系统仿真模型 |
| 3.4.1 仿真模型参数 |
| 3.4.2 仿真模型建立 |
| 3.5 双机并列运行失磁故障动态响应仿真分析 |
| 3.5.1 空载一台机突然全部失磁 |
| 3.5.2 额定负载一台机突然全部失磁 |
| 3.5.3 最大负载一台机突然全部失磁 |
| 3.5.4 结论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 棒电源系统失磁保护与过流保护研究 |
| 4.1 失磁保护导纳测量动作判据 |
| 4.1.1 发电机运行极限图 |
| 4.1.2 导纳测量原理 |
| 4.1.3 失磁保护导纳动作判据 |
| 4.1.4 失磁保护整定计算 |
| 4.1.5 失磁故障保护仿真 |
| 4.1.6 棒电源系统失磁保护构成方式 |
| 4.2 失磁保护与低励限制器配合分析 |
| 4.2.1 低励限制原理 |
| 4.2.2 失磁保护与低励限制配合分析 |
| 4.2.3 失磁保护与低励限制配合校验 |
| 4.3 反时限过流保护研究 |
| 4.3.1 反时限过流保护原理 |
| 4.3.2 两相出口短路故障仿真 |
| 4.3.2.1 空载出口两相短路 |
| 4.3.2.2 额定负载出口两相短路 |
| 4.3.2.3 最大负载出口两相短路 |
| 4.3.2.4 结论 |
| 4.3.3 三相出口短路故障仿真 |
| 4.3.3.1 空载出口三相短路 |
| 4.3.3.2 额定负载出口三相短路 |
| 4.3.3.3 最大负载出口三相短路 |
| 4.3.3.4 结论 |
| 4.4 过流保护与失磁保护配合分析 |
| 4.4.1 反时限过流保护整定计算 |
| 4.4.2 反时限过流保护整定计算校验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 棒电源系统实验样机设计及实验分析 |
| 5.1 棒电源系统实验样机设计 |
| 5.2 仿真模型校核 |
| 5.2.1 空载特性校核 |
| 5.2.2 空载一台机突然全部失磁故障波形对比 |
| 5.2.3 额定负载一台机突然全部失磁故障波形对比 |
| 5.2.4 模型校核结论 |
| 5.3 继电保护验证 |
| 5.3.1 失磁保护与低励限制器保护配合实验 |
| 5.3.2 失磁保护与反时限过流保护配合实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文和其他成果 |
（2）核电多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障分析与在线监测（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 核电多相环形无刷励磁机的结构 |
| 1.1.2 研究的必要性 |
| 1.1.3 研究的特殊性 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 检测原理及方法 |
| 1.2.2 发电机内部故障计算方法 |
| 1.3 研究方法及主要内容 |
| 2 核电多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路的数学模型 |
| 2.1 核电无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障的基本方程 |
| 2.1.1 多相无刷励磁机方程 |
| 2.1.2 直流侧电压方程 |
| 2.1.3 系统方程 |
| 2.1.4 导通回路电压方程 |
| 2.2 电感参数的计算 |
| 2.2.1 电感参数计算的一般思路 |
| 2.2.2 气隙磁场的计算 |
| 2.2.3 定子励磁绕组的电感系数 |
| 2.2.4 转子电枢绕组的电感系数 |
| 2.2.5 定子励磁绕组与转子电枢绕组间的电感系数 |
| 2.3 基于多回路模型的仿真程序结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 核电多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路的仿真与实验 |
| 3.1 实验样机及实验方法 |
| 3.1.1 实验样机介绍 |
| 3.1.2 实验平台情况 |
| 3.1.3 实验设备图片 |
| 3.1.4 实验方法 |
| 3.2 电感参数的计算与分析 |
| 3.2.1 励磁绕组自感参数的计算验证 |
| 3.2.2 电枢绕组自互感参数的计算验证 |
| 3.2.3 励磁绕组与电枢绕组间互感参数的计算验证 |
| 3.3 实验与仿真的对比分析 |
| 3.3.1 正常运行时实验与仿真对比 |
| 3.3.2 励磁绕组匝间短路故障时实验与仿真对比 |
| 3.4 实验样机发生励磁绕组匝间短路故障的特征分析 |
| 3.4.1 其他抽头间励磁绕组匝间短路实验结果 |
| 3.4.2 不同励磁水平下3-5抽头间励磁绕组匝间短路仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 核电多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路特征机理分析 |
| 4.1 故障机理分析方法 |
| 4.1.1 定子励磁电流直流分量产生的励磁磁动势 |
| 4.1.2 励磁磁动势引起的转子电枢相电流特性 |
| 4.1.3 转子电枢反应的合成磁动势 |
| 4.1.4 电枢反应引起的定子励磁电流谐波特性 |
| 4.2 无刷励磁机真机故障仿真分析 |
| 4.2.1 11相无刷励磁真机系统仿真结果分析 |
| 4.2.2 39相无刷励磁真机系统仿真结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 电枢绕组形式对同步发电机故障后励磁电流谐波特性影响 |
| 5.1 电枢绕组形式的调研分析 |
| 5.1.1 线圈嵌线方向 |
| 5.1.2 绕组端口连接方式 |
| 5.1.3 分支内线圈构成 |
| 5.1.4 分支间相对空间位置 |
| 5.2 励磁绕组匝间短路故障机理分析方法的完善 |
| 5.2.1 分组思想的引入 |
| 5.2.2 励磁绕组匝间短路故障的机理分析完善 |
| 5.3 一个特殊实例的分析-汽轮发电机 |
| 5.3.1 常用汽轮发电机的结构特点 |
| 5.3.2 特性分析及总结 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 大型同步发电机故障后稳态励磁电流谐波特征总结 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 核电多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路的在线监测 |
| 6.1 各种故障独有特征的分析 |
| 6.2 基于励磁机定子励磁电流的监测原理及定值整定 |
| 6.2.1 励磁机定子匝间短路的故障特点 |
| 6.2.2 故障监测原理的提出 |
| 6.2.3 监测定值整定 |
| 6.2.4 辅助判据 |
| 6.2.5 监测原理的灵敏度分析 |
| 6.3 监测装置的研发与测试 |
| 6.3.1 监测装置的系统概况 |
| 6.3.2 系统软硬件系统设计 |
| 6.3.3 保护逻辑 |
| 6.4 监测装置的动模测试 |
| 6.4.1 实验平台与实验方法 |
| 6.4.2 试验记录 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 11相实验样机的主要参数 |
| 附录 B 无刷励磁机真机主要参数 |
| 附录 C A1553实验样机几种电枢绕组形式变换 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）制氧机用大功率电机控制系统改造设计和应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题提出的背景 |
| 1.1.2 项目研究目的与意义 |
| 1.2 大功率电机启动控制研究和应用现状 |
| 1.2.1 同步机的特点和发展 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.2.3 自控式同步电动机控制系统分析 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第2章 电机控制系统问题分析及改造方案设计 |
| 2.1 原机组问题分析 |
| 2.1.1 生产工艺流程简介 |
| 2.1.2 空压机停机对机组及公司生产系统的影响 |
| 2.2 原电机控制系统分析 |
| 2.2.1 原电机控制原理 |
| 2.2.2 原电控系统存在的问题 |
| 2.2.3 改造项目实施目标 |
| 2.2.4 改造项目方案的确定 |
| 2.3 电机启动控制系统改造设计方案 |
| 2.3.1 无换向器电动机的工作原理 |
| 2.3.2 无换向器电动机逆变电路的基本换流方式 |
| 2.3.3 超前换流角对无换向器电动机的影响 |
| 2.3.4 无换向器电动机的机械特性及其分析 |
| 2.3.5 换流方式不足分析 |
| 2.4 无换向器电动机控制系统总体设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于DSP的控制系统硬件设计 |
| 3.1 无换向器电机控制系统硬件方案设计 |
| 3.2 位置与转速检测方案 |
| 3.2.1 位置与转速检测传感器 |
| 3.2.2 转子初始位置定位分析 |
| 3.2.3 基于TMS320LF2407A DSP实现位置检测方案 |
| 3.2.4 基于TMS320LF2407A DSP实现转速的测量 |
| 3.2.5 光电编码器与DSP的硬件接口设计 |
| 3.3 电流检测电路的设计 |
| 3.4 整流电路的设计 |
| 3.4.1 整流电路的原理及结构分析 |
| 3.4.2 数字触发信号设计原理 |
| 3.4.3 数字触发器的硬件组成 |
| 3.4.4 触发角a与整流电压U_d之间关系分析 |
| 3.5 逆变侧触发逻辑及其相关设计 |
| 3.5.1 利用光电编码器实现逆变侧触发信号 |
| 3.5.2 触发逻辑电路设计与分析 |
| 3.5.3 断流控制逻辑分析与设计 |
| 3.5.4 零电流检测电路设计 |
| 3.6 有关高压电气设备的设计 |
| 3.6.1 晶闸管高压换流阀及其触发系统 |
| 3.6.2 有关高压电气设备 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 控制系统软件设计 |
| 4.1 同步电动机软起动运行方案 |
| 4.2 防饱和PI控制器的算法流程设计 |
| 4.3 电机软启动程序流程设计 |
| 4.4 控制系统仿真分析 |
| 4.5 35000 m~3/h制氧机改造项目后期运行效果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）超大容量高速同步无刷励磁电动机的设计及结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 第二章 同步电动机电磁方案设计 |
| 2.1 同步电动机 |
| 2.2 电机技术要求 |
| 2.3 同步电动机的电磁设计 |
| 2.3.1 确定电机的主要尺寸 |
| 2.3.2 电机的设计参数 |
| 2.4 无刷励磁系统 |
| 2.4.1 励磁系统的组成 |
| 2.4.2 励磁发电机 |
| 2.4.3 励磁参数核算 |
| 2.4.4 旋转整流装置 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 同步电动机的结构设计 |
| 3.1 电机的外形结构 |
| 3.2 电机的定子结构 |
| 3.2.1 定子机座 |
| 3.2.2 定子铁心 |
| 3.2.3 定子扇形片 |
| 3.2.4 定子通风槽板 |
| 3.2.5 定子线圈 |
| 3.3 电机的转子结构 |
| 3.3.1 转轴 |
| 3.3.2 磁极线圈 |
| 3.4 旋转整流装置 |
| 3.5 交流励磁机 |
| 3.5.1 励磁机定子 |
| 3.5.2 励磁机转子 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 关键零部件的结构设计和优化 |
| 4.1 有限元法及Ansys软件 |
| 4.1.1 有限元法基本思想 |
| 4.1.2 有限元法工程分析流程 |
| 4.2 转子磁极线圈极间连接结构优化 |
| 4.2.1 传统极间连接结构的弊端 |
| 4.2.2 新型极间连接结构 |
| 4.3 极靴螺钉的分布优化 |
| 4.3.1 按传统方法先初步定出极靴螺钉的数量和规格 |
| 4.3.2 传统方法计算出的极靴螺钉分布方案 |
| 4.3.3 有限元法校核极靴螺钉的强度 |
| 4.3.4 极靴螺钉的分布优化 |
| 4.4 机座底脚螺钉的强度校核 |
| 4.5 磁极线圈的强度校核及增加极间撑块的解决方案 |
| 4.5.1 线圈应力计算 |
| 4.5.2 极间撑块的数量计算 |
| 4.6 轴的挠度和临界转速计算和校核 |
| 4.6.1 简化模型 |
| 4.6.2 网格划分 |
| 4.6.3 定义边界条件 |
| 4.6.4 转轴的临界转速计算 |
| 4.6.5 轴承支撑刚度对临界转速的影响 |
| 4.6.6 转轴的挠度计算 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 同步电动机试验 |
| 5.1 同步电机的性能试验平台 |
| 5.2 试验和检查方法依据 |
| 5.3 试验内容和试验结果 |
| 5.3.1 零功率因数试验 |
| 5.3.2 试验内容 |
| 5.3.3 试验结果 |
| 5.3.4 电机超速试验与转子结构可靠性校验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 本文小结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（6）同步电机交流感应无刷励磁矢量控制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 无刷励磁系统的发展现状 |
| 1.2.1 同步发电机的无刷励磁系统 |
| 1.2.2 变频同步电动机的无刷励磁系统 |
| 1.2.3 工频同步电动机的无刷励磁系统 |
| 1.3 感应电机矢量控制的发展现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 交流感应励磁机的矢量控制原理 |
| 2.1 交流感应励磁机的数学模型 |
| 2.1.1 交流感应励磁机的基本方程 |
| 2.1.2 坐标变换 |
| 2.1.3 任意转速的正交坐标系的数学模型 |
| 2.2 励磁机转子磁场定向的矢量控制原理 |
| 2.3 励磁机定子磁场定向的矢量控制原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 交流感应励磁系统的矢量控制方法 |
| 3.1 磁链和励磁电流观测方法 |
| 3.1.1 磁链观测模型 |
| 3.1.2 改进u-i法模型 |
| 3.1.3 主机的励磁电流检测 |
| 3.2 电流和磁链的滞环控制 |
| 3.2.1 电流滞环控制法 |
| 3.2.2 磁链滞环控制法 |
| 3.3 矢量控制的PI调节 |
| 3.3.1 基于转子磁场定向的PI调节 |
| 3.3.2 基于定子磁场定向的PI调节 |
| 3.3.3 电压空间矢量控制方法 |
| 3.4 同步电机励磁控制方法分析 |
| 3.4.1 同步发电机的励磁控制分析 |
| 3.4.2 工频同步电动机的励磁控制分析 |
| 3.4.3 变频调速同步电动机的励磁控制分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 交流变频感应励磁系统矢量控制的仿真 |
| 4.1 矢量控制励磁系统仿真 |
| 4.1.1 仿真模型的建立 |
| 4.1.2 控制系统仿真分析 |
| 4.2 同步电动机的建模与仿真分析 |
| 4.2.1 模型的建立 |
| 4.2.2 同步电动机无刷励磁的仿真分析 |
| 4.3 同步发电机的建模与仿真分析 |
| 4.3.1 模型的建立 |
| 4.3.2 同步发电机无刷励磁的仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 变频励磁控制器的硬件和软件设计 |
| 5.1 系统的总体架构 |
| 5.2 励磁控制器的硬件设计 |
| 5.2.1 主电路设计 |
| 5.2.2 主控单元的设计 |
| 5.2.3 信号采样电路的设计 |
| 5.3 励磁控制器的软件设计 |
| 5.3.1 参数离线辨识程序设计 |
| 5.3.2 ADC软件设计 |
| 5.3.3 磁链检测程序设计 |
| 5.3.4 PI调节器的软件设计 |
| 5.3.5 电压空间矢量的软件实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 无刷励磁系统的实验研究 |
| 6.1 实验平台的搭建 |
| 6.2 实验结果与分析 |
| 6.2.1 实验方法 |
| 6.2.2 参数测量 |
| 6.2.3 交流励磁系统矢量控制实验 |
| 6.2.4 矢量控制实验与v/f实验的比较 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）无刷励磁机多方案热流场CFD数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的及意义 |
| 1.2 无刷励磁机的发展与研究现状 |
| 1.2.1 无刷励磁机国外研究现状 |
| 1.2.2 无刷励磁机国内研究现状 |
| 1.3 CFD方法在电机中的应用的国内外现状 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 第2章 无刷励磁机通风冷却热流场数值模拟 |
| 2.1 无刷励磁机的结构简介 |
| 2.2 无刷励磁机损耗分布及通风冷却方式介绍 |
| 2.2.1 无刷励磁机的损耗分布 |
| 2.2.2 无刷励磁机的通风冷却方式 |
| 2.3 数值计算方法在电机模拟中的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 无刷励磁机两方案流场数值计算 |
| 3.1 无刷励磁机模型的建立与网格划分 |
| 3.1.1 无刷励磁机两种方案物理模型的建立 |
| 3.1.2 无刷励磁机两种方案物理模型网格划分 |
| 3.2 数学模型及边界条件 |
| 3.2.1 数学模型 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.3 两方案流场计算结果与分析 |
| 3.3.1 两方案流量对比分析 |
| 3.3.2 两方案周向特征截面流场特性分析 |
| 3.3.3 两方案定转子轴向特征截面流场特性分析 |
| 3.3.4 两方案风路流场特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 无刷励磁机两方案温度场数值计算 |
| 4.1 温度场计算的数学模型及边界条件 |
| 4.1.1 数学模型选取 |
| 4.1.2 求解的边界条件 |
| 4.2 两种方案温度场计算结果与分析 |
| 4.2.1 两方案周向特征截面温度场特性分析 |
| 4.2.2 两方案轴向特征截面温度场特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 无刷励磁机运行方案与改进方案热流场比较 |
| 5.1 两方案物理模型的建立 |
| 5.2 两方案的边界条件 |
| 5.3 运行方案与方案A三维流场对比分析 |
| 5.3.1 两方案流量及压力场分析 |
| 5.3.2 两方案速度场分析 |
| 5.4 运行方案与方案A三维温度场对比分析 |
| 5.5 现运行方案数值计算结果准确性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）新型无刷电励磁同步电机的设计与研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| Extended Abstract |
| 目录 |
| Contents |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 同步电机的特点和分类 |
| 1.3 无刷电励磁同步电机的研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 2 新型无刷电励磁同步电机的基本结构和运行原理 |
| 2.1 新型无刷电励磁同步电机的基本结构 |
| 2.2 新型无刷电励磁同步电机的运行原理 |
| 2.3 新型无刷电励磁同步电机电磁分析 |
| 2.4 同步电动机数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 新型无刷电励磁同步电机的电磁计算 |
| 3.1 基本的设计思路和方法 |
| 3.2 新型无刷电励磁同步电机的参数和具体结构 |
| 3.3 电励磁同步电机的 RMxprt 电磁计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 新型无刷电励磁同步电机的有限元分析 |
| 4.1 电机三维有限元分析的基础 |
| 4.2 Ansoft Maxwell 2D/3D 软件介绍 |
| 4.3 电励磁同步电机的电磁场分析 |
| 4.4 电励磁同步电机磁力线及磁密分布 |
| 4.5 无刷电励磁同步电机负载条件下的性能分析 |
| 4.6 新型无刷电励磁同步电机的 3D 分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 新型无刷电励磁同步电机的实验研究 |
| 5.1 电机实验样机研制 |
| 5.2 电机实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）电励磁无刷同步电机的设计与有限元分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 同步电机的特点及分类 |
| 1.3 同步电机的励磁系统研究现状和分类 |
| 1.4 论文中的主要内容和工作 |
| 2 电励磁无刷同步电机的结构设计 |
| 2.1 传统电励磁无刷同步电机的励磁方式 |
| 2.2 单一铁心电励磁无刷同步电机结构设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 电励磁无刷同步电机的电磁设计 |
| 3.1 基本设计思路和方法 |
| 3.2 电励磁无刷同步电机的电磁设计过程 |
| 3.3 电励磁无刷同步电机的 RMxprt 电磁计算 |
| 3.4 电励磁无刷同步电机的性能分析 |
| 3.5 电励磁无刷同步电机的数学模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 4、电励磁无刷同步电机的有限元分析 |
| 4.1 电机电磁场基本理论 |
| 4.2 有限元分析模型及条件 |
| 4.3 无刷同步电机励磁系统的有限元分析 |
| 4.4 电励磁无刷同步电机的稳态特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）无刷励磁机通风冷却研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 无刷励磁系统国内外研究现状及分析 |
| 1.2.2 带有旋转部件装置内热流场国内外发展现状 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 第2章 无刷励磁机单因素流场数值模拟及分析 |
| 2.1 三维物理模型建立及网格划分 |
| 2.1.1 计算域物理模型 |
| 2.1.2 计算域网格划分 |
| 2.2 数学模型 |
| 2.3 单因素研究与机理分析 |
| 2.3.1 仅整流盘为旋转部件的单一因素分析 |
| 2.3.2 旋转部件为转子时的流场计算及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 一方案三维流场及温度场研究 |
| 3.1 研究方案与计算条件 |
| 3.2 一方案三维流场计算结果与分析 |
| 3.3 一方案温度场计算结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二方案流场及温度场数值模拟及分析 |
| 4.1 研究方案与计算条件 |
| 4.2 二方案流场计算及分析 |
| 4.3 二方案温度场计算及分析 |
| 4.4 实验验证及准确性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 励磁机流场及温度场的影响因素分析 |
| 5.1 物理模型简化影响 |
| 5.2 网格质量的影响 |
| 5.3 粘性耗散项影响 |
| 5.4 残差因子的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、同步电动机无刷励磁系统组成与设计（论文参考文献）
- [1]核电站棒电源继电保护系统的分析优化及研究[D]. 刘金豆. 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司, 2021(01)
- [2]核电多相环形无刷励磁机励磁绕组匝间短路故障分析与在线监测[D]. 常江. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]直流无刷励磁同步电动机变频软起动方法[J]. 余龙海,廖育武,刘德刚,王培元,梁业庭. 大电机技术, 2019(01)
- [4]制氧机用大功率电机控制系统改造设计和应用[D]. 徐作宇. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [5]超大容量高速同步无刷励磁电动机的设计及结构优化[D]. 曹俊. 上海交通大学, 2016(01)
- [6]同步电机交流感应无刷励磁矢量控制的研究[D]. 洪剑锋. 南昌大学, 2015(02)
- [7]无刷励磁机多方案热流场CFD数值模拟[D]. 付余. 哈尔滨理工大学, 2015(01)
- [8]新型无刷电励磁同步电机的设计与研究[D]. 胡堃. 中国矿业大学, 2014(04)
- [9]电励磁无刷同步电机的设计与有限元分析[D]. 甄文欢. 中国矿业大学, 2014(02)
- [10]无刷励磁机通风冷却研究[D]. 张万全. 哈尔滨理工大学, 2014(04)