定子槽开口宽度对永磁无刷直流电机定位转矩的影响

齿槽转矩是由永磁体磁场与磁槽之间相互作用而产生的,它会引起转矩脉动,甚至可能发生与电机共振的现象.影响齿槽转矩的因素很多,如磁极、槽的数量,齿槽形状以及磁钢的极弧系数等等.本文以永磁无刷直流电机为对象,利用Ansoft有限元仿真软件,通过有限元分析对改变槽口宽度对定位力矩的影响进行了研究.     

EHB用无刷直流电机齿槽转矩抑制方法研究

由于齿槽结构的影响,无刷直流电机(brushless direct current motor,BLDCM)中存在齿槽转矩,会导致转矩脉动增加,从而影响无刷直流电机的性能.为此,以电子液压制动系统(Electro-hydraulic brake system,EHB)用BLDCM为研究对象,对结构参数进行分析及改进,来抑制BLDCM的齿槽转矩.首先,通过对齿槽转矩表达式进行推导和分析,发现其数值由基本结构参数以及傅里叶分解系数Br(nz/2p)和Gn所决定;其次,分别推导了偏心距、极弧系数和辅助槽与傅里叶分解系数的关系式,进而得到三者与齿槽转矩的变化关系;最后,通过有限元方法研究了偏心距改变、极弧系数变更和辅助槽添加三种情况下齿槽转矩的变化情况.结果表明:当偏心距、极弧系数和辅助槽形状分别为7.90 mm、0.74、椭圆形时,对应的齿槽转矩峰值分别降低96.65％、90.48％、86.74％,齿槽转矩都得到明显抑制.     

永磁直驱风力发电机齿槽转矩削弱方法应用研究

运用傅立叶级数的方法分析了齿槽转矩表达式.运用额定功率为5 MW的直驱永磁风力发电机为研究模型,对直驱永磁风力发电机极弧系数选择与磁极偏移方法组合应用进行了研究.最后通过ANSOFT进行了有限元法仿真,分析了极弧系数选择与磁极偏移方法组合应用对电机齿槽转矩、空载感应电压、负载转矩波动等输出特性的影响.结果显示齿槽转矩削弱效果显著,且电机负载转矩波动也得到了优化.     

永磁无刷直流电机优化设计与仿真

利用遗传一模拟退火混合算法,以磁钢厚度、气隙高度、磁钢宽度、极孤系数、电枢长径比为优化变量,以起动电流、转子轭部磁密、起动转矩、槽满率为约束条件,以减小电机的转矩脉动为目的,编写永磁无刷直流电动机的优化设计程序。利用ANSOFT有限元软件对电机进行优化前后动静态仿真对比实验。结果表明,永磁无刷直流电机优化后的转矩脉动明显减小。     

大功率盘式交流永磁同步电机电磁场分析

针对应用于石油钻井平台的510kW盘式交流永磁同步电机进行了建模,并分别从空载、负载、电感角度进行了三维电磁场仿真。建模中考虑了模型的对称性和周期性,将整体模型简化成1/4模型,从而显著减少了仿真的计算量。在电机空载状态下,得到了空载磁通密度分布,分析了永磁体极弧系数、槽口宽度和极槽配合对齿槽转矩的影响,通过优化,在永磁体极弧系数取0.85、槽口宽度取5mm、极槽配合取18槽16极时,得到了最小的齿槽转矩30.64N·m,这将有利于降低转矩波动,从而减小电机的振动和噪声,提高系统的控制精度和品质。在电机负载状态下,分析了不同电流激励源和内功率因数角下的电磁转矩波形:在恒转矩区,当相电流为550A、内功率因数角为22°、额定转速为1 600r/min时的电磁转矩为3.115kN·m;在恒功率调速区,当相电流为550A、内功率因数角为41°、转速为2 000r/min时,电磁转矩为2.577kN·m;在过载工作区,当相电流为1 140A、内功率因数角为47°、额定转速为1 600r/min时,电磁转矩为4.756kN·m,电机达到1.5倍过载。与同体积的其他电机相比,该电机的电磁转矩密度有显著提高,内功率因数角调整裕度也较大,能满足过载能力要求。此外,结合电机空载和负载求得的参数,绘制了盘式电机矢量图,求得同步电感值为0.31mH。     

轴向磁通电机中Halbach阵列永磁体的解析优化方法

为了进一步增大采用软磁复合材料铁心的轴向磁通永磁电机的电磁转矩,针对其不等宽的两段式Halbach阵列永磁体进行解析优化,利用无槽2D等效模型和有槽气隙相对磁导率解析了气隙磁场和电磁性能;进而基于电磁转矩的导数和复化求积公式推导了使电磁转矩最大化的Halbach阵列最优轴向充磁系数的表达式;采用轴向磁通永磁电机的3D有限元方法分析验证了气隙磁场、反电动势、电磁转矩以及Halbach阵列最优轴向充磁系数的解析解的准确性。Halbach阵列解析优化的结果表明:当轴向充磁系数为0.82时,轴向磁通永磁电机的电磁转矩达到最大;最优轴向充磁系数取决于极对数、永磁体厚度、电机径向尺寸和气隙宽度等;当极对数为5时,最优轴向充磁系数会随着永磁体厚度的增加而减小,而电机径向尺寸的增加会导致最优轴向充磁系数的增大;气隙宽度对最优轴向充磁系数的影响较小,基本可以忽略。     

基于Ansoft的内置式“一”型永磁同步电机的优化设计

设计一台电动汽车用12槽8极永磁体"一"型内置式永磁同步电机,研究该类电机齿槽转矩、空载反电势产生的机理,分析隔磁桥尺寸、永磁体嵌入深度及永磁体厚度等参数对电机齿槽转矩、空载反电势的影响。基于有限元分析软件Ansoft,以减小齿槽转矩、提高空载反电势、提高电机出力、降低噪声为目的,对该电机进行优化分析。仿真结果表明,当永磁体厚度为5.5 mm、隔磁桥宽度为4.5 mm、永磁体嵌入深度为14 mm时,电机的齿槽转矩最小、空载反电势正弦性较高、幅值较大,运行性能最优。研究成果为该类电机在电动汽车的应用奠定了一定的基础。     

无轴轮缘推进器电磁驱动结构优化设计

无轴轮缘推进器对中国水下事业有重要作用,其电磁驱动部分采用大内径内转子永磁无刷直流电机结构。对无轴轮缘推进器电磁驱动部分的永磁无刷直流电机结构进行设计,并基于Maxwell进行电机性能优化分析,以提高其性能。选取效率和起动电流等4个参数为优化目标,选取与槽型相关的6个参数为优化变量。采用反向传播(back propagation, BP)神经网络建立优化变量与优化目标的关系式,采用线性加权法确定适应度函数,对电机进行多目标优化分析以提高其性能。最后将求得的最优解代回到Maxwell电机模型,验证求解结果的有效性。结果表明：优化后电机各项性能有所提升,优化结果较好,达到了预期效果。     

永磁电机齿槽转矩的研究分析

研究了永磁电机齿槽转矩产生的机理和降低齿槽转矩的一些措施.以4极、48槽表面式稀土永磁同步电动机为例,利用二维有限元法分析了极弧系数、磁极偏移和开辅助槽对永磁电机齿槽转矩的影响.将理论分析得到的齿槽转矩结果与样机的齿槽转矩测试结果进行了比较,两者基本吻合.研究表明:通过选择合理的方法能够有效地降低齿槽转矩.     

定子槽偏移的内置式永磁同步电机的优化与分析

为降低永磁同步电机齿槽转矩和提高电机输出性能,以三相8极36槽内置组合式永磁同步电机为例,提出了一种电机定子槽偏移的方法。首先,通过理论推导定子齿气隙磁导函数,建立电机定子槽偏移数学模型;其次,对不同定子偏移槽数下不同偏移角度的齿槽转矩峰值、输出转矩以及转矩脉动的影响做出分析,利用自适应遗传算法确定电机定子偏移槽数偏移角度下的目标值;最后,通过试制样机进行实验。结果表明,优化后的电机齿槽转矩峰值降低了49.56%,转矩脉动降低了39.2%,平均输出转矩得到适当提升,气隙磁密谐波得到适当降低,同时,平均输出转矩增大,电机输出性能得到提升。所提定子槽偏移结构及多目标联合仿真方法具有一定的合理性和有效性,可为同类型电机的齿槽转矩优化和输出性能提高提供参考。     

三相电动机改接为单相电动机运行的研究

主要介绍了三相异步电动机不需要改变任何结构和绕组参数，通过简单的外部接线和增加裂相元件，直接接入单相电源使用的方法．     

异步电机高性能变频调速系统控制策略

论述了异步电机高性能变频调速系统的控制策略及发展方向．     

直流马达驱动器

为了满足汽车生产的需要,用一块通用的集成控制芯片ＳＧ２５２５作为ＤＣ－ＤＣ变换器基本电路中功率ＭＯＳ开关管的驱动电路,研制出了电路简单、性能卓越且便于集成在一块半导体芯片上的直流马达驱动器。这种驱动器不但具有功率密度高、效率高、结构简易、价廉等优点,还具有很高的电压、转速稳定度,同时还有对过流和过压快速响应的保护功能,能有效防止过流或过压对直流以马克造成的危害。     

对控制频率调速的三相鼠笼式异步电动机的分析

本文借助等效电路图,对三相鼠笼式异步电动机的变频调速用简明的数学方法予以描述,为异步电动机的变频调速使用提供了理性导引.     

异步电动机专用电流计

针对异步电动机电流计存在的耐起动电流冲击和指示正常运行电流之间的矛盾，试制了一种新型的异步电动机专用电流计，经测试完全满足工程要求.     

电机的无触点控制

介绍了一种使用５５５时基集成电路和固态继电器设计的无触点控制电机的电路。     

微机型电动机保护

在分析现有异步电动机保护在原理和功能不足的基础上,提出电动机保护由传统的电磁型保护改为微机型保护的必要性。     

三相电容运转电动机

初步分析了三相电容运转时机的结构特点和基本运行原理，导出了其等值电路，并对这种电机的性能进行了分析研究和定量计算。     

试论运动直觉思维

运动直觉是体育竞技中经常运用到的一种特殊思维方式，具有非逻辑思维方式的特征．探索体育运动中运动直觉思维形式的重要性，以寻求提高其作为运动员运动思维之一的训练和培养方法．     

异步电动机专用电流计

针对异步电动机电流计存在的耐起动电流冲击和指示正常运行电流之间的矛盾 ,试制了一种新型的异步电动机专用电流计 ,经测试完全满足工程要求 .