工业设计论文发表双直线感应电机试验技术研究

所属栏目:工业设计论文 发布日期:2014-11-01 16:05 热度:

  随之工业的飞速发展,工业生产和人民生活中越来越离不开电气设备。直线感应电机作为电气设备的重要组成部分,广泛应用于机床、汽车、矿上、医疗等多个关系国计民生的领域。本文在研究直线感应电机原理和数学模型基础上,设计了双直线感应电机试验系统。

  【摘要】 本文在分析直线感应电机原理的基础上,设计能量互馈式双直线感应电机试验系统,对双电机进行合理控制,使其中一台电机工作在电动状态,另一台工作在发电状态,系统用于模拟电动机负载特性,并能将电动机运动产生的机械能转变成电能,回馈到电网。

  【关键词】 工业设计论文发表,双电机,试验系统,能量,流动

  一、直线电机

  直线电机按工作原理分,一般较常使用的种类包括直线直流电机、直线感应电机、直线同步电机以及直线步进电机。其中直线感应电机是由普通旋转感应电机演变而来的。把鼠笼式感应电机沿径向刨开并将它,则是由普通旋转感应电机直接演变而来的。定子演变而来的一边称为初级,转子演变而来的一边称为次级。当直线感应电机进入到一个新的磁场区域时,空气气隙磁场强度增加拉直;电机离开时,次级磁场会消失。电机进入和离开时次级磁场的变化会在次级区域里产生涡流,这个涡流会产生一个磁场去削弱本区域内气隙磁场的变化,这种效应称为动态边端效应。

  二、试验系统

  为了便于说明互馈系统的具体调节过程,这里规定LIM-1为被试(牵引)电机,初级定子频率为fs1,输出电磁推力Fe1;LIM-2为陪试电机,初级定子频率为Fe2,输出电磁推力为 Fe2;两台直线电机同轴相联速度为v,折算后电频率为fR,能量互馈式双直线感应电机机构系统的原理图如图1所示。同时规定与直线电机速度v方向相同的推力为“+”,相反的为“-”。直线电机LIM-1的转差频率:

  当 fs11=fs1-fR (1)

  直线电机LIM2的转差频率为:

  fs12=fs2-fR (2)

  三、系统能量流动

  双直线电机试验系统最主要的特点是能量互馈流动,即在“双逆变器一电机”的内部之间实现互馈,并且还能经过四象限变流器反馈到电网。下边以直线电机 LIM1和LIM2分别工作在电动和发电工况为例,对试验系统的能量流动关系进行说明,如图2所示。图2中Ps为电网输入功率;PR,P11,P12分别为四象限变流器REC、逆变器INV1和逆变器INV2的开关损耗,Pin1、Pem1和Pout1分别为直线电机1的输入电功率、电磁功率和输出机械功率;Pin2、Pem2和Pout2分

  别为直线电机2的输出电功率,电磁功率和输入机械功率;

  PFe1和PFe2分别为直线电机1和2的铁芯损耗;Pcul2和Pcul2分别为直线电机I和2的初级定子铜耗;Pcu21和Pcu22分别为直线电机1和2的次级转子铜耗;Pz1 和Pz2分别为直线电机1和2的机械损耗和附加损耗之和。直线电机1的输入电功率Pin1经过一系列损耗后传递到联接轴端输出机械功率

  Pout1,由于两电机同轴联接,因此Pout1=Pout2,实现了能量从直线电机1到直线电机2的传递,而Pout2又经过一系列损耗后流回到公共直流母线侧,完成了能量回馈。(图2)

  四、结论

  节能环保是经济发展的方向。本文设计的能量互馈是双直线感应电机试验系统,双直线感应电机分别工作在发电和电动状态,可以实现对电机负载特性的测试,同时电动机旋转产生的机械能通过发电机反馈到电网,实现了能量的循环利用。

  参考文献

  [1] 周扬忠,胡育文.交流电动机直接转矩控制.北京:机械工业出版社,2009.1~4

  [2] 王成元,夏加宽,孙宜标.现代电机控制技术.北京:机械工业出版社,2010.56~59

  [3] 杨祖泉,姚绪梁,舒小芳.异步电动机直接转矩控制系统的仿真研究[J].电机与控制学报,2004,8(4):329―332

文章标题:工业设计论文发表双直线感应电机试验技术研究

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