计及斜槽时感应电机动态过程研究

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1、华北电力大学（北京）硕士学位论文计及斜槽时感应电机动态过程研究姓名：张爱军申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：刘晓芳20060101摘要本文采用近年发展起来的基于时步有限元的场路结合方法，对有斜槽的异步电机动态过程进行深入研究。该方法可以同时考虑电机磁路的饱和、集肤效应、谐波磁场等多种复杂因素对电机动态过程的影响，因此，使得分析计算更为准确。本文在研读大量文献和本课题组所做工作的基础上，用场路结合时步有限元方法，推导了斜槽异步电动机时步有限元动态分析模型的相关公式，得到一种新的算法：设计了基于ANSYS与MATLAB相结合

2、的有限元分析软件，有效避免了矩阵不对称所带来的计算求解困难，并应用上述算法与软件对于一台5．5kW异步电机的起动过程进行了详细的仿真研究，得到多项有价值的结果。关键词：场路耦合法，时步有限元，斜槽转子，起动ABSTRACTAcoupledfieldandcircuitapproachisdevelopedinrecentyears．Basedonthismethod，thedynamicproeesSofaskewedrotorinductionmotorisstudiedinthispaperandtheinfluenceofm

3、anynonlinearfactorsincludingsaturation，skineffectandharmonicfieldareconsideredtomaketheanalysisandcalculationmoreaccurate．Basedontheformer1iteratureandresearchofourworkgroup，thetime—steppingFEMdynamicanalysismodelisdeducedindetailatfirstandanewapproachisobtained．ThenF

4、EManalysissoftwareisdesignedbasedonMATLABandANSYS．Sineeasymmetricalmatrixequationsarediffieulttosolveusingtraditionalmethod，thisprogramcansettlethisproblemeffectively．Finallystartingprocessofa5．5kWinductormotoriscalculatedandstudiedusingthissoftwareandsomevaluableconc

5、lusionsareobtained．ZhangAijun(ElectricalMachineryandElectricalApparatus)Directedbyprof．LiuXiaofangKEYWORDS：circuit—fieldcoupledmethod，time—steppingFEM，skewedrotor,startup摘要本文采用近年发展起来的基于时步有限元的场路结合方法，对有斜槽的异步电机动态过程进行深入研究。该方法可以同时考虑电机磁路的饱和、集肤效应、谐波磁场等多种复杂因素对电机动态过程的影响，因此，使得分

6、析计算更为准确。本文在研读大量文献和本课题组所做工作的基础上，用场路结合时步有限元方法，推导了斜槽异步电动机时步有限元动态分析模型的相关公式，得到一种新的算法：设计了基于ANSYS与MATLAB相结合的有限元分析软件。有效避免了矩阵不对称所带来的计算求解困难，并应用上述算法与软件对于一台5．5kW异步电机的起动过程进行了详细的仿真研究，得到多项有价值的结果。关键词：场路耦合法，时步有限元，斜槽转子，起动ABSTRACTAcoupledfieldandcircuitapproachisdevelopedinrecentyears．B

7、asedonthismethod，thedynamicprocessofaskewedrotorinductionmotorisstudiedinthispaperandtheinfluenceofmanynonlinearfactorsincludingsaturation，skineffectandharmonicfieldareconsideredtomaketheanalysisandcalculationmoreaccurate．BasedontheformerIiteratureandresearchofourwork

8、group，thetime—steppingFEMdynamicanalysismodelisdeducedindetailatfirstandanewapproachisobtained．ThenFEManalysissoftwareisdesi