作者:朱一昕; 张高峰; 钱新 期刊:《微电机》 2019年第12期
表贴式永磁同步电机气隙磁密谐波含量高,导致电机空载反电动势正弦度差,影响电机转矩脉动;齿槽转矩是永磁同步到电机固有属性,会使电机在运行过程中产生转矩脉动和噪声;针对以上问题,提出采用分块磁极等宽极厚正弦调制的方法优化永磁同步电机气隙磁密和齿槽转矩。使用有限元进行仿真分析,验证了该方法的正确性,表明该方法能有效抑制永磁同步电机气隙磁密谐波分量,在一定极弧系数范围内对齿槽转矩抑制具有较好的效果,同时在不降低电...
作者:张泽豫; 焦志勇; 夏洪兵; 赵鹏; 苏仕见 期刊:《机电工程》 2019年第12期
针对永磁同步电机存在的齿槽转矩过高引起的电机振动噪声问题,对转子表面辅助槽结构进行了优化。通过永磁同步电机齿槽转矩产生的原理,分析了转子结构对电机齿槽转矩的影响,探讨了转子表面辅助槽结构与电机齿槽转矩的关系,并进行了推导归纳;利用有限元软件搭建了8极48槽内置式永磁同步电机模型,以该内置式永磁同步电机模型为载体,通过改变气隙磁密谐波分量,采用多目标遗传算法计算出了辅助槽个数、位置和深度3个设计变量的最优解,...
作者:程胜国; 邹文楠; 何仁财 期刊:《中国高新科技》 2010年第07期
由于人工关节是植入人体内的材料,要求极为严格,必须具有高强度、能够承受人体长期的运动摩擦,在人体内不能发生生物和化学反应。文章把磁性材料引入人工关节,主要目的是用来减轻关节间的磨损,论证其可行性;在对人工永久磁体间的排斥力的计算中,在理论上做了分析和模型的证明,然后用有限元分析了不同角度的磁场力。
作者:樊晓波; 胡利民 期刊:《水下无人系统学报》 2016年第06期
为降低水下航行器用永磁无刷直流电机(PM BLDCM)的振动与噪声影响,针对PM BLDCM在不同充磁方式下电磁激振力波存在差别的问题,建立了PM BLDCM的有限元分析模型,分别在空载和负载条件下,对比分析了径向和平行2种充磁方式下气隙磁密的分布特点。基于Maxwell应力张量法计算电磁力,完成了空载和负载条件下电机径向电磁激振力波的仿真,对比了2种充磁方式对径向电磁力波的影响,得到了其分布特点。研究结果表明,空载和负载条件下,电磁激...
所谓双三相绕组,是在同一台电动机中使用两套完全相同的三相对称绕组,在空间上错开一定的空间电角度。每套三相绕组既可以占满定子的全部槽,亦可以每套绕组都占一半的槽。后者与前者相比,有更高的绕组系数,散热效果也好。《机电一体化》(2004—6)介绍了一台双三相绕组变频调速异步电动机。研究结论为:与普通三相电动机相比,双三相绕组异步电动机的计算绕组系数及谐波漏抗等参数有所不同;空载电流降低,气隙磁密波形更接近...
作者:陈哲; 王爱元; 庄石榴; 宋林峰 期刊:《上海电机学院学报》 2018年第04期
为了研究双定子永磁同步电机两套定子绕组电枢反应对气隙磁场的影响,分别对双定子永磁同步电机内外定子空载、外定子负载内定子空载、外定子空载内定子负载和内外定子负载4种情况下,定子绕组电枢反应对内外气隙磁场的影响进行分析。通过建立等效磁路,推导出气隙磁密的解析表达式。经分析比较,结果显示外定子绕组电枢反应对外气隙磁场影响较大,其影响程度可由外磁路漏磁阻与外层永磁体内磁阻之比反映,而对内气隙磁场几乎无影响;同样...
作者:葛研军; 袁直; 张俊; 王鹏; 刘艳龙 期刊:《大连交通大学学报》 2018年第01期
基于同心式永磁齿轮(Concentric Permanent Magnetic Gear,CPMG)的运行机理,提出了一种新型磁齿轮结构,即基于异步电机鼠笼转子的FMPMG结构.利用内、外参考圆周,分析了所提结构的气隙磁密波形及其频谱图,认为这种新型结构可与传统的FMPMG等效;采用Ansoft电磁仿真软件,得到转速及转矩曲线,验证了所提结构的正确性.关键词: 磁场调制;永磁齿轮;气隙磁密;谐波分析
作者:罗正豪; 柳霖; 井立兵 期刊:《微特电机》 2017年第11期
Halbach阵列具有单边磁场的特点,在电机设计中得到越来越多的关注和研究。设计了一种“凸”形双层Halbach阵列永磁电机,通过有限元方法分别仿真单层和双层磁极结构,比较两者气隙磁密波形和谐波,为得到较低谐波畸变率,对影响畸变率磁极结构主要参数进行组合寻优。仿真结果表明,该双层Halbach阵列电机磁极结构简单,谐波畸变率低,有效改善气隙磁场,提高磁场强度和运行稳定性,为Halbach阵列永磁电机优化提供了新思路。
作者:徐进彬; 张学义; 耿慧慧 期刊:《微特电机》 2018年第03期
针对电动汽车轮边驱动系统对轮毂电机输出扭矩和动力平顺性的较高要求,提出一种内嵌V型磁路结构的永磁轮毂电机,该结构充分利用了转子铁心内部空间,提高了电机气隙磁通密度和抗过载能力。采用等效磁路法对电机磁路进行分析,计算出有效磁通和漏磁通,验证了磁路结构的可行性。利用有限元仿真的方法分别探究了同极永磁钢夹角、永磁钢充磁方向厚度与气隙磁密和齿槽转矩之间的关系,并得到了最优组合方案。对样机模型进一步仿真,...
作者:高起兴; 王冲; 井立兵; 罗正豪 期刊:《微特电机》 2018年第11期
双转子永磁电机是一种具有高转矩密度、高运行效率新型永磁电机,双层气隙结构也使电机内部磁场分布更加复杂、转矩波动更为严重。为进一步改善该电机气隙磁场分布,降低输出转矩脉动,内、外侧转子分别建立新型Halbach阵列磁体,使两部分转子同时获得理想的单边磁场。通过建立双转子电机二维有限元模型,计算和分析了电机内、外转子的径向气隙磁密、齿槽转矩、输出转矩脉动等特性,并与径向充磁双转子电机进行比较。结果表明,该方法可以...
作者:景弋洋; 章跃进 期刊:《微特电机》 2018年第04期
建立了半闭口槽平行充磁表贴式永磁电机全局解析模型。求解子域分别为永磁、气隙、槽1:3和槽身。利用边界条件和分界条件,求解极坐标系下各子域的二维拉普拉斯方程或泊松方程。解析计算结果与二维有限元法计算结果较为一致;反电势计算波形和实验波形也较吻合。将验证正确的全局解析法和遗传算法结合,进行电机空载性能优化。结果显示电机电势波形更接近正弦、齿槽定位转矩减小,证明了模型和方法的合理有效性。
作者:倪有源; 王磊 期刊:《微特电机》 2019年第08期
运用二维有限元法计算了长方体和瓦形两种永磁形状的内置式永磁电机的空载性能。计算结果表明,在永磁用量和位置相同的情况下,瓦形永磁的空载气隙磁密和反电动势优于长方体永磁,但齿槽转矩大于长方体永磁。在保证永磁用量不变的情况下,分别改变永磁的位置和厚度,得到两种永磁形状下的空载气隙磁密、反电动势以及齿槽转矩的变化趋势,从而为内置式永磁电机的优化设计提供了理论参考。
作者:李霞; 杨静; 李超; 鲍晓华 期刊:《微电机》 2018年第03期
为了分析计算转子偏心故障对感应电机转子表面涡流损耗的影响,本文构建转子气隙偏心模型,并引入卡氏系数将定转子开槽考虑进来,从而获取转子偏心故障情况下气隙磁场的分布状况,根据传统解析理论分析气隙磁场的畸变。分析发现转子偏心故障会在气隙磁场中引入大量的偏心故障特征量,并且各部分偏心磁场特征量会随着偏心度的增加而增加,进一步分析推导气隙各类谐波在转子表面感应涡电流的频率,并构建相应偏心故障有限元分析模型,提取转...
作者:张文娟; 李朗如 期刊:《微电机》 2004年第04期
对电动汽车轮毂直接驱动用外转子永磁无刷直流电动机的电枢反应作了详细分析.通过对电枢槽电流分布的傅立叶分析和静态磁场分析,证明了电枢反应对气隙磁密和电磁转矩的影响可忽略不计.故为电机电磁设计时,把空载工作点的磁通近似看作负载工作点的磁通的结论提供了数值依据.
作者:段家珩; 张昆仑; 罗成; 黎松奇 期刊:《电机与控制应用》 2018年第10期
提出了一种新型的双边不对称梯形永磁空心直线电动机。首先使用等效磁荷法建立了梯形单块磁体的三维空间磁场解析模型,再由叠加原理得到双边Halbach阵列空心电机的气隙磁密三维模型。在考虑线圈横向端部效应的基础上,推导出电机运行过程中的反电动势与电磁推力的表达式。利用解析模型分析了梯形磁体阵列气隙磁密谐波分布的规律,并对其进行优化;三维有限元仿真结果表明所提解析模型具有较高的准确度,同时采用经过优化的梯形阵列定子...
作者:王建飞; 张琪; 黄苏融 期刊:《电机与控制应用》 2018年第08期
为准确而快速地计算与评估电机的性能,以I型转子结构永磁电机为例,提出了一种计及多因素影响的空载气隙磁密的解析计算法,并用有限元进行了仿真验证。分析了永磁体尺寸、隔磁桥高度和极弧系数等参数对气隙磁密的影响规律,为优化电机方案提供了思路。
作者:李东明; 张炳义; 冯桂宏 期刊:《防爆电机》 2018年第03期
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。
作者:何松; 于永军; 马涛; 李开鑫; 司纪凯 期刊:《青海电力》 2018年第04期
提出一种椭球型混合式磁路结构的永磁转子同步电机,电机的面贴式永磁体设计为弧形结构,通过机械和电磁参数计算,初步设计得到一台额定功率为3kW的新型结构电机模型。针对该电机中弧形面贴式永磁体,进行了正弦性的几何参数优化设计;再次,采用有限元分析法分别建立了所提出电机的初步设计结构和优化设计结构的电磁模型;最后,通过对两种有限元模型进行仿真分析,得到了电机的气隙磁通密度波形和相应的分析结果,验证了所提出电机结构的...
作者:赵洪森; 戈宝军; 陶大军; 韩继超; 王立坤 期刊:《电机与控制学报》 2018年第08期
针对核电汽轮发电机定子内部短路故障后转子表面涡流损耗的分布问题,结合场路耦合数学模型和涡流损耗计算方法对该问题进行了详细的研究。首先建立了核电汽轮发电机场-路耦合时步有限元数学模型,计算发电机故障前后影响转子表面损耗的气隙磁密,并采用快速傅里叶法对气隙磁密进行谐波分析,进一步研究了故障后各次谐波的瞬态变化以及不同故障工况下气隙磁密各次谐波幅值平均值的变化特性。其次,计算并分析核电汽轮发电机定子绕组短路...
作者:张敏; 马卫华; 李铁; 罗世辉 期刊:《机械工程学报》 2019年第12期
中低速磁浮列车每个悬浮模块包含四个电磁铁线圈,一般采用两端线圈串联的方式分别与一个控制器构成悬浮控制回路,称为一、二位连接方式(C12)。为提高磁浮车辆的悬浮性能,改善运行过程中的触轨和悬浮失效等问题,目前大部分研究从优化悬浮控制系统入手。从外部连接出发寻找较优的串接方式,提出一种新型的一、三位连接方式(C13),通过动力学和电磁仿真将两种连接方式进行详细的对比。研究结果表明:在通过相同轨道垂向激励时,一、三位连...