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楼主: zptonghua

[Maxwell] 西莫论坛研讨会第十期——三相异步电机故障工况仿真

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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2014-12-3 12:33 | 显示全部楼层
zptonghua 发表于 2014-12-3 09:04
这个应该是电压激励进行仿真,给不同的速度,仿真输出功率,不知道说的是变频异步么

是的,谢谢......
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发表于 2014-12-3 15:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 y1949b 于 2014-12-3 15:18 编辑

根据张老五大哥在QQ中给小弟讲解的内容,将这个相间短路的问题拓展一下

张大哥引入了几个实际的工程中非常普遍的前提   

(1)  电动机的电源部分是接一个三相变压器的。
(2) 电动机Y接,但中性点不引出,所以中心点更没接地,所以更不存在变压器中心点与电动机中心点接在一起的情况。

所以相间短路的问题,拓展为下图所示:(@张老五,示意图是这样吧?)


那么张大哥有如下结论:

在“稳态”之后,若A相有电流(A相有电流通路),只可能是两种情况:一、是电动机和变压器的中性点都接地,电流由变压器A'相与电机A相通过中心点和地形成回路(根据前文,不存在这种情况)   ,二,电流由 电机A相绕组 到 电机B、C相绕组的并联   到 变压器 B‘、C’相并联 再到 变压器A‘相 ,形成回路  (张大哥认为这也不可能)   ,所以得出  电动机A相绕组是没有电流的


另张大哥拓展了下   ,就是电机的电源部分不是直接接一个变压器 而是一个  逆变器   ,因为逆变器不可能有反向电流,也就是说 电动机B、C相绕组是不会给逆变器送电的,所以A相绕组同样是没有电流的   。




初步总结这些  ,还请大家就这个相间问题继续讨论。

@zptonghua  @张老五

点评

后一种情况并非完全不可能,如果是稳态以后的稳态,那其实这条回路是通的,是可以有电流的。 但在瞬态以后的稳态时间内,相当于电机和变压器都处于两相短路状态,此时电机也好变压器也好,短路的两相中的电流很大,  详情 回复 发表于 2014-12-3 15:32
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[LV.6]常住居民II

发表于 2014-12-3 15:32 | 显示全部楼层
电机小学生 发表于 2014-12-3 15:14
根据张老五大哥在QQ中给小弟讲解的内容,将这个相间短路的问题拓展一下

张大哥引入了几个实际的工程中非 ...

后一种情况并非完全不可能,如果是稳态以后的稳态,那其实这条回路是通的,是可以有电流的。
但在瞬态以后的稳态时间内,相当于电机和变压器都处于两相短路状态,此时电机也好变压器也好,短路的两相中的电流很大,此时电流是流不通的
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[LV.7]常住居民III

发表于 2014-12-3 18:12 | 显示全部楼层
{:soso_e142:}好久没有这么好的讨论氛围了!向两位队长和于神致敬!我也一直在关注三相异步电机的故障仿真,先跟大家学习了!
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[LV.1]初来乍到

发表于 2014-12-3 19:45 | 显示全部楼层
张老五 发表于 2014-12-2 21:03
为什么铁损的曲线会有一个明显的冲高回落的过程?

有限元在算铁耗的时候 是基于磁场磁密幅值来算的, 短路瞬间 电枢电流增加,铁芯饱和程度增加,进而影响铁耗
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发表于 2014-12-3 21:20 | 显示全部楼层
kankan xuexiyixia
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发表于 2014-12-3 23:04 | 显示全部楼层
e=mc^2 发表于 2014-12-3 19:45
有限元在算铁耗的时候 是基于磁场磁密幅值来算的, 短路瞬间 电枢电流增加,铁芯饱和程度增加,进而影响 ...

请问凌博方便说说46楼 ,关于三相异步电动机 相间短路的问题吗?  非常感谢!!
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[LV.1]初来乍到

发表于 2014-12-4 20:40 | 显示全部楼层
电机小学生 发表于 2014-12-3 00:28
想在这里讨论一下  ,三相鼠笼感应电动机相间短路的问题  ,相间短路 (有些文献也称做相间短路、两相短路 ...


之前没做过相关研究,下面是我的看法:

BC两相短路故障产生的短路电流I0是不通过A相绕组的(Y)。

(IB=I0+IA'   
  IC=-I0+IA''
  IA=IA'+IA''
)

所以短路电流以BC相串联阻抗L/R为衰减周期,与A相无关。所以在分析短路电流I0时,可以认为IA相开路。



然而,事实上,在发生两相短路而电源未断开时,BC的电流不止含有短路电流,还有A相绕组的电流。你给的这两个矛盾,分析的对象是不一样的,一个是短路电流I0,一个是短路时绕组通过的电流IA,IB,IC。

个人浅见,望大家指正

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发表于 2014-12-4 21:43 | 显示全部楼层
楼主为什么搭建的circuit的电路图中要加电压源

点评

这个不加电压源加什么呢?  详情 回复 发表于 2015-1-9 14:05
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发表于 2014-12-7 11:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 y1949b 于 2014-12-7 11:37 编辑
e=mc^2 发表于 2014-12-4 20:40
之前没做过相关研究,下面是我的看法:

BC两相短路故障产生的短路电流I0是不通过A相绕组的(Y)。


非常感谢凌博的回答 !  谢谢!

提出这个故障仿真的目的   ,是为了仿真在  接线盒内  两个线缆短路的情况下,  此时的瞬间的转矩有多大?(以便校核机械)     您人认为依据这个情况与目的,46楼两个电路哪个是符合(或近似)实际的呢?    (即:是否要在A相加一个在BC相短路瞬间开通的开关呢?)   

再次感谢!


@e=mc^2 @zptonghua @张老五  

点评

恐怕更多的是为了计算短路电流以及由此产生的线圈受力情况吧,转矩还不是最大的问题 因此A相有没有电流,其实关系不大  详情 回复 发表于 2014-12-7 19:31
汤老师分析针对的是短路电流I0 如果你的目的是分析短路后的电磁转矩,那要用实际工况去处理,即不开路A相绕组  详情 回复 发表于 2014-12-7 12:24
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[LV.1]初来乍到

发表于 2014-12-7 12:24 | 显示全部楼层
电机小学生 发表于 2014-12-7 11:34
非常感谢凌博的回答 !  谢谢!

提出这个故障仿真的目的   ,是为了仿真在  接线盒内  两个线缆短路 ...

汤老师分析针对的是短路电流I0

如果你的目的是分析短路后的电磁转矩,那要用实际工况去处理,即不开路A相绕组
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[LV.6]常住居民II

发表于 2014-12-7 19:31 | 显示全部楼层
电机小学生 发表于 2014-12-7 11:34
非常感谢凌博的回答 !  谢谢!

提出这个故障仿真的目的   ,是为了仿真在  接线盒内  两个线缆短路 ...

恐怕更多的是为了计算短路电流以及由此产生的线圈受力情况吧,转矩还不是最大的问题
因此A相有没有电流,其实关系不大
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发表于 2014-12-7 20:29 | 显示全部楼层
张老五 发表于 2014-12-7 19:31
恐怕更多的是为了计算短路电流以及由此产生的线圈受力情况吧,转矩还不是最大的问题
因此A相有没有电流 ...

那张大哥对68楼   凌博的回答怎么看?   非常感谢

点评

听起来也是有道理的。 只是原来的电流跟短路电流相比很小,在计算线圈及其受力时,完全可以忽略  详情 回复 发表于 2014-12-7 20:54
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发表于 2014-12-7 20:54 | 显示全部楼层
电机小学生 发表于 2014-12-7 20:29
那张大哥对68楼   凌博的回答怎么看?   非常感谢

听起来也是有道理的。
只是原来的电流跟短路电流相比很小,在计算线圈及其受力时,完全可以忽略

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1、两相短路的瞬态过程,另外一相的电流也会突变,且其稳定之后的三相电流比短路之前的幅值要大,且不对称 2、转矩是三相绕组磁势合成产生的 所以 要分析短路时的转矩,则不该开路A相。 若只是分析短路点的短  详情 回复 发表于 2014-12-8 09:49
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发表于 2014-12-8 09:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 e=mc^2 于 2014-12-8 09:54 编辑
张老五 发表于 2014-12-7 20:54
听起来也是有道理的。
只是原来的电流跟短路电流相比很小,在计算线圈及其受力时,完全可以忽略


1、两相短路的瞬态过程,另外一相的电流也会突变,且其稳定之后的三相电流比短路之前的幅值要大,且不对称

2、转矩是三相绕组磁势合成产生的

所以我认为 要分析短路时的转矩,则不该开路A相。 若只是分析短路点的短路电流,则可开路A相

PS:槽内导体线圈受力可忽略,因为槽内磁场为槽漏磁场,产生转矩的应力作用于齿

请不吝赐教

点评

我认为,在短路过程中,a相的电流是减小的,但短路电流要远远大于正常的相电流 当然转矩计算无法忽略a相电流,不过更多情况下,计算短路电流的目的是考核线圈的受力情况,这时a相的电流有没有,就没那么重要了 这  详情 回复 发表于 2014-12-8 10:39
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[LV.6]常住居民II

发表于 2014-12-8 10:39 | 显示全部楼层
e=mc^2 发表于 2014-12-8 09:49
1、两相短路的瞬态过程,另外一相的电流也会突变,且其稳定之后的三相电流比短路之前的幅值要大,且不对 ...

我认为,在短路过程中,a相的电流是减小的,但短路电流要远远大于正常的相电流
当然转矩计算无法忽略a相电流,不过更多情况下,计算短路电流的目的是考核线圈的受力情况,这时a相的电流有没有,就没那么重要了
这个也是为什么有些地方假设a相电流为0,另外一些地方的计算则无此假设的原因之一

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我理解的电机短路电路的计算是为了校核电机的机械和热 关于线圈受力,这个是针对变压器绕组短路的。 而对于电机来说,请队长指点线圈受力的原因  详情 回复 发表于 2014-12-8 11:11
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发表于 2014-12-8 11:11 | 显示全部楼层
张老五 发表于 2014-12-8 10:39
我认为,在短路过程中,a相的电流是减小的,但短路电流要远远大于正常的相电流
当然转矩计算无法忽略a相 ...

我理解的电机短路电路的计算是为了校核电机的机械和热
关于线圈受力,这个是针对变压器绕组短路的。

而对于电机来说,请队长指点线圈受力的原因

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短路时转矩也大不到哪里去,机械不是大问题,热分析只要算清楚短路电流即可。 至于线圈受力,其实电机跟变压器并没有本质区别,当电流达到额定值的数倍时,线圈的受力是平方关系。  详情 回复 发表于 2014-12-8 13:29
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发表于 2014-12-8 13:29 | 显示全部楼层
e=mc^2 发表于 2014-12-8 11:11
我理解的电机短路电路的计算是为了校核电机的机械和热
关于线圈受力,这个是针对变压器绕组短路的。

短路时转矩也大不到哪里去,机械不是大问题,热分析只要算清楚短路电流即可。
至于线圈受力,其实电机跟变压器并没有本质区别,当电流达到额定值的数倍时,线圈的受力是平方关系。

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不知道您有没有实例分析转矩和线圈受力 做了一个例子,三相异步电动机,最大转矩倍数2.4倍 额定负载状态下两相突然短路,转矩倍数为6倍  详情 回复 发表于 2014-12-8 18:11
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张老五 发表于 2014-12-8 13:29
短路时转矩也大不到哪里去,机械不是大问题,热分析只要算清楚短路电流即可。
至于线圈受力,其实电机跟 ...

不知道您有没有实例分析转矩和线圈受力


做了一个例子,三相异步电动机,最大转矩倍数2.4倍

额定负载状态下两相突然短路,转矩倍数为6倍

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6倍转矩?还是6倍电流? 有具体的分析计算过程没有?  详情 回复 发表于 2014-12-8 20:12
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发表于 2014-12-8 20:12 | 显示全部楼层
e=mc^2 发表于 2014-12-8 18:11
不知道您有没有实例分析转矩和线圈受力

6倍转矩?还是6倍电流?
有具体的分析计算过程没有?

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转矩,额定转矩为50Nm [attachimg]120694[/attachimg] 电流的倍数也是不低的,详见46楼  详情 回复 发表于 2014-12-8 20:27
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