永磁同步电机在轨道交通牵引系统中的应用及特点

由于体积小、重量轻、效率高、功率密度高的特点,永磁同步电机近年来受到轨道交通行业的密切关注。本文阐述了永磁同步电机的发展应用概况、结构特点及技术特点,为永磁同步牵引系统的研究应用提供了参考,以积极推动我国永磁同步牵引系统的技术发展。     

永磁同步电机在轨道交通牵引系统的应用特点

由于体积小、重量轻、效率高、功率密度高的特点,永磁同步电机近年来受到轨道交通行业的密切关注。阐述了永磁同步电机的发展应用概况、结构特点及技术特点,为永磁同步牵引系统的研究应用提供参考,以积极推动我国永磁同步牵引系统的技术发展。     

组合励磁永磁发电机的计算机辅助设计

组合励磁永磁发电机以新颖的结构解决了永磁发电机的电压调节问题.介绍磁场独立式组合励磁永磁发电机的计算机辅助设计方法和软件.     

FOYT53-6型稀土永磁同步电动机磁场有限元计算

由于稀土永磁电机转子中永磁材料的存在,便得传统电机设计的方法无法满足设计要求,因此应将有限单元法应用在永磁电机的设计计算中,本文以一台FOYT53-6型稀土永磁同步电动机作为设计实例,并经实验验证,证明用有限元法设计,计算永磁电机具有较高的精度,计算方法是正确的。     

永磁直驱式带式输送机系统动态特性及能耗分析

为解决传统异步驱动式带式输送机效率低、能耗高的问题,基于机械动力学理论和磁力传动技术,对永磁直驱式带式输送机的运动模型和耗能情况进行深入研究。针对永磁直驱式带式输送机复杂的非线性机电耦合关系问题,以永磁电机驱动的带式输送机为主要研究对象,在带式输送机离散系统的简化动力学模型基础上,引入同步旋转坐标下的永磁同步电机状态方程,建立了基于机电耦合关系的永磁直驱式带式输送机系统模型,并通过Harrsion软启动速度推导出该系统模型在启动过程中的能耗解析式;以矢量控制技术对系统进行仿真分析,得到了永磁直驱式带式输送机的动态特性,表明了带速及张力变化规律符合实际运行工况,并进一步将永磁直驱式带式输送机与异步驱动式带式输送机相比较,得到启动过程的张力和能耗对比图,结果表明:在启动过程中永磁直驱式带式输送机具有更小的张力峰值,同时在整个启动过程中永磁直驱式带式输送机比异步驱动式带式输送机降低了约8%的能耗。     

电气化铁路真空断路器永磁操动机构的特性分析

研究真空断路器永磁操动机构的特性对于提高电气化铁路的可靠性有着重大意义。以单稳态永磁机构为对象,通过Ansoft Maxwell12.1软件建立模型,使用有限元法计算分析了其分、合闸特性,调整各个参数,得到了静态磁场分布以及位移、电流、速度等随时间变化的仿真曲线,并进行了验证,证明了该永磁机构仿真的准确性和可靠性。     

一种高功率密度永磁同步电机的设计

本文以稀土永磁同步电动机为设计研究对象,围绕高功率密度,重点讲述了稀土永磁同步电动机的电磁设计过程,并用功能强大的电磁场仿真工具Ansoft Maxwell仿真优化设计,优选出最佳、合理的设计方案。     

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合试验分析

为了研究永磁交流伺服精密驱动系统多因数耦合下的动态特性,构建了以PMAC多轴运动控制卡为核心,以IPC为支撑平台的永磁交流伺服精密驱动系统的试验体系结构。通过软件原型系统,采集了系统在空载和加载运行状态下的电流、转速和转矩等响应信号,并将物理试验研究与理论分析结果进行了对比,验证了永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合分析的正确性。研究内容和结果有助于分析设计参数和机电耦合参数对系统性能指标的影响机理和规律,有利于对永磁交流伺服精密驱动系统进行动态设计。     

高效永磁调速器的损耗计算与分析

针对高效永磁调速器各部件的电磁损耗相关问题,以一台1 MW高效永磁调速器为例,基于对损耗的理论分析和涡流场理论,建立了运动涡流场的三维有限元分析模型.利用时步有限元法,对1 MW高效永磁调速器的铜盘损耗、永磁体涡流损耗以及永磁体背衬钢盘对转矩的影响进行了详细的分析与计算.通过对1 MW高效永磁调速器的实验分析和有限元仿真,验证了分析与计算的正确性和规律的实用性.最后深入分析了分段永磁体对永磁体涡流损耗的影响,为永磁调速器的效率分析、散热设计以及损耗优化提供了理论依据.     

电枢绕组断路故障对永磁风力发电机电磁场的影响

以一台1.5 MW、并联支路数为4的分数槽永磁风力发电机为例,建立了永磁风力发电机的二维场路耦合有限元电磁场计算模型,对比分析了永磁风力发电机带额定负载运行过程中,发生电枢绕组支路断路和单相断路两种断路故障对电机电磁场的影响.研究了两种断路故障下电机气隙磁密各次谐波、支路电流及转子表面所受电磁力密度的变化规律,为永磁同步风力发电机电枢绕组断路故障诊断提供了理论依据.     

双转式永磁无刷直流电机的控制器设计

研究分析了双转式永磁无刷直流电机的工作原理,详细分析了双转式永磁无刷直流电机的位置检测方法,在此基础上设计了以数字信号控制器TMS320F2812为核心控制器、复杂可编程逻辑器件EPM7512AEQC208为辅助处理器的电机控制器,实现了双转式永磁无刷直流电机的闭环调速.重点阐述了系统硬件设计部分.     

基于DSP的永磁直线同步电机控制策略研究

为弥补永磁直线同步电机运行过程中系统鲁棒性不强、抖动大的缺陷,开发基于DSP的永磁直线同步电机控制系统.该系统以模糊滑模变结构控制为主要控制策略,以TMS320F2812型DSP芯片为主要控制芯片,以IPM智能功率模块、光栅尺和传感器为主要硬件基础,以永磁直线同步电机为主要控制对象.所采用的模糊滑模变结构控制可以有效提高系统响应速度,鲁棒性强,且通过模糊控制可以对滑模变结构控制所产生的抖振现象加以抑制.试验结果表明,该伺服系统鲁棒性强,抖振现象不明显.     

一种混合励磁无刷直流电机的分析和设计

针对普通永磁无刷直流电机由于调磁困难而限制了其使用范围这一问题,研究了一种永磁磁极与调磁线圈混合励磁的新型永磁电机.首先给出了该型电机的结构及工作机理,然后对其磁链、反电势、电感等静态特性进行分析和仿真研究,以验证理论的正确性,最后通过样机实验验证了该型电机的可行性.     

电流时间谐波对转子带护套伺服永磁同步电动机温度场的影响

针对转子带护套伺服永磁同步电机运行过程中永磁体温升较高的问题,本文以一台2 000r/min、12.5kW的伺服永磁同步电动机为研究对象,对变频驱动时永磁电机的温升问题进行了研究.测试了样机额定负载下变频器供电时的相电流,通过傅里叶分解计算出电流各次谐波值.建立了永磁电机二维瞬态电磁场方程,计算出不同电流谐波在护套内产生的涡流损耗.并建立了三维温度场模型,对电机各部分的温度分布进行求解.经计算分析可知绕组内谐波次数位于控制电路载波比附近的电流时间谐波,将导致电机永磁体温升明显变大.将计算所得的电机温度分布与实测结果进行对比,验证了计算结果的正确性.     

永磁材料与永磁同步电动机

文章对永磁材料与永磁同步电动机进行了较为全面的介绍,其中包括永磁材料分类及基本性能比较,永磁同步电动机结构、工作原理、特点、分类、外同步和自同步运行方式及广阔的应用前景。     

基于DSP的永磁同步电机控制系统

介绍以TMS320F240为核心器件构成的永磁同步电机的一种控制方法,文章内容包括永磁同步电机控制系统的硬件实现方案,以及实现转矩直接控制的软件方法。     

组合式永磁同步直线电机端部效应力研究

为了改善永磁同步直线电机的推力波动特性,针对其结构特点,提出了组合式永磁同步直线电机这一新型结构并介绍了组合式永磁同步直线电机的结构特点;以平板式短初级长次级永磁同步直线电机为例,用傅立叶级数方法对传统永磁同步直线电机和组合式永磁同步直线电机的端部效应力进行了分析,获取了最小化端部效应力的铁芯长度选取方法;利用有限元方法对两种电机的端部效应力解析结果进行仿真验证,用两种电机的原型样机实验平台进行了静磁阻力实验.仿真和实验结果表明,组合式永磁同步直线电机有效减小了端部效应力和静磁阻力,使电机的推力波动特性得到明显的改善.     

基于FSPMM的直驱型纯电动汽车驱动桥设计

以一种新型开关磁通永磁电机为动力源驱动装置,介绍了新型开关磁通永磁电机的工作原理、结构参数和设计过程,结合汽车主减速器、差速器和电机,实现电动汽车的直驱设计。利用有限元分析软件对电机的结构参数进行优化,对输出特性进行仿真,结果表明,所设计的开关磁通永磁电机具有较好的鲁棒性和较高的转矩功率密度,满足纯电动汽车的运行要求。     

30kW异步起动永磁同步电机的优化设计

异步起动永磁同步电机由于结构简单、效率高以及起动性能优越等条件,使其在抽油机、起重机等场合应用广泛。设计了一台30 k W抽油机用异步起动永磁同步电机,以效率与成本为目标函数,利用ANSOFT分析软件,对其进行优化设计以及性能分析。结果表明,合理的隔磁桥尺寸和气隙长度,可有效地提高电机效率,降低电机成本,为异步起动永磁同步电机的优化提供了可靠基础。     

SVPWM调制策略下永磁同步发电机损耗分析

永磁同步发电系统中,发电机与PWM变流器直接相连,使永磁同步发电机谐波损耗增大,甚至会导致永磁材料不可逆去磁.针对该问题,本文利用AnSoft联合仿真研究了基于矢量控制的SVPWM调制策略下,设置不同调制比与载波频率对永磁同步发电机铜耗、铁耗及转子损耗的影响,并深入分析了损耗随调制比与载波频率变化的规律.仿真结果表明:SVPWM调制策略下的PMSG-PWM系统中,载波频率一定时,随着调制比的增大,永磁同步发电机铜耗、铁耗及转子损耗逐渐减小,且调制比每增加0.1对发电机铜耗的影响最大;调制比一定时,永磁同步发电机的铜耗、铁耗及转子损耗也逐渐减小,但载波频率每增加1kHz,对发电机铁耗及转子损耗的影响最大.研究结果为SVPWM调制策略下设定合理的调制比与载波频率以保障永磁同步发电机的安全运行提供了参考.