双定子无轴承开关磁阻电机径向力解析模型

传统双绕组无轴承开关磁阻电机旋转转矩与悬浮力之间存在着复杂的耦合关系,而双定子无轴承开关磁阻电机结构上实现了转矩和悬浮力的独立控制,从而简化了控制的复杂性.基于双定子无磁阻电机的结构和运行原理,提出了一种考虑转子偏心影响的径向力分析方法,推导出了该电机的径向力解析模型.在建立内定子等效磁路的基础上,求取了由气隙磁导表示的悬浮绕组的自感和互感表达式,进一步分析出转子偏心位移、电机结构参数、悬浮绕组电流与转子径向受力之间的数学关系,与有限元分析结果比较验证了数学模型的正确性.该数学模型的重要贡献在于提供了转子偏心运行时径向力的解析计算方法,为双定子无轴承开关磁阻电机的稳定悬浮旋转控制提供了基础,同时为磁轴承和无轴承类电机转子偏心时的径向受力分析提供了参考.     

无轴承开关磁阻电机电磁设计探讨

本文根据无轴承开关磁阻电机性能指标,参考相关资料,分析确立了电磁参数设计原则,在参数设计、有限元仿真和结构优化的设计思路和流程的基础上,确立了无轴承开关磁阻电机的基本电磁参数。     

转子静态偏心开关磁阻电机径向力计算及补偿

推导了转子偏心时径向力计算模型,该模型考虑了磁饱和和边缘磁通,并与有限元计算结果进行了比较,验证了模型具有较高的实用价值.计算表明,转子偏心时径向力的大小与励磁电流和位置角的关系受磁饱和的影响呈非线性变化.偏心方向处气隙磁场饱和后,径向力会随着电流的增大而变小,当偏心反向处磁场亦饱和后,则转子受到的径向力合力趋近于O.针对转子偏心时作用在转轴上的较大径向力,提出了采用每极绕组独立控制,通过施加不对称电流法进行补偿,该方法理论上可使作用在转子上的不平衡力趋近于O.     

降低开关磁阻电机径向力的控制参数优化研究

为了降低开关磁阻(SR)电机的振动和噪声,建立了SR电机径向力计算的有限元(FE)模型,对各典型转子位置和相电流下的SR电机径向力分别进行有限元计算.基于有限元计算结果,应用三次样条插值进一步计算所有转子位置和相电流下的径向力,以保证径向力计算既有一定的精度又有良好的快速性,在此基础上,建立了电压PWM控制方式下SR电机调速系统仿真模型,对开通角、关断角优化组合以降低SR电机径向力及其他性能指标进行了仿真研究.结果表明:样机合适的开通角(θon)和(θoff)关断角分别为0°和22°左右.     

开关磁阻电动机电磁场的二维有限元全场或计算与分析

用二维有限元法详细计算了一台１．５ＫＷ开关磁阻电动机电磁场，共进行了８种电流状态下转子在１４种不同位置时共１１２个方案的计算。在此基础上分析了开关磁阻电动机的磁场分布，磁链一电流征及转矩与功率计算；提供了一整套完整的微机二维有限元计算机电磁场ＦＯＲＴＲＡＮ程序及全场或自动细分；自动旋转场或信息生成程序。     

开关磁阻电机遗传算法优化设计及其电磁场分析

将遗传算法应用于开关磁阻电机进行设计,对一台0.55kWSR电机进行了优化分析并得到了电机优化设计参数.在此基础上,采用有限元软件ANSOFT进行三维静态磁场分析,得到了开关磁阻电机的静态磁场分布曲线,证明了利用遗传算法开关磁阻电机优化设计的有效性.为开关磁阻电机的优化设计与分析提供了新方法.     

无位置传感器开关磁阻电机的转矩波动抑制

针对开关磁阻电机驱动系统中位置传感器及转矩脉动的存在限制其应用范围的问题,提出利用网络结构简单、学习效率高的柔性神经网络对其进行建模,进而对开关磁阻电机无位置传感器控制下的转矩波动抑制方法进行了研究.建立了2个柔性神经网络:第1个完成由电机绕组的相电流、相磁链到转子位置之间的非线性映射,将离线训练好的网络用于转子位置的在线估计;第2个完成由电机期望转矩、转子位置到期望的优化电流之间的非线性映射,通过电流跟踪控制,使电机相电流跟随优化电流变化,实现转矩波动抑制.仿真和实验结果显示,柔性神经网络的收敛速度为传统神经网络的6倍,从而实现了转子位置快速的估算,估算误差控制在[-4,°4°]内,同时转矩波动降低1000/,验证了该控制策略较之于传统控制方法的优势.     

基于ANSYS软件的开关磁阻电机磁场分析

文章介绍了开关磁阻电机及ANSYS软件，并通过实例分析，得出了一些有益的结论。     

无轴承同步磁阻电机设计及有限元分析

针对无轴承同步磁阻电机中转矩绕组和径向悬浮力绕组设计的特殊性,提出了传统电机定子绕组的二分法.基于无轴承同步磁阻电机径向悬浮力产生原理,推导出径向悬浮力数学模型.采用二分法设计了功率为0.5 kW,转矩绕组极对数PM=2,径向悬浮力绕组极对数PB=1的无轴承同步磁阻电机试验样机.用ANSYS模拟了无轴承同步磁阻电机的磁...     

磁悬浮开关磁阻电机电磁力耦合特性的有限元分析

以一台12／8结构的磁悬浮开关磁阻电机为对象,分析了悬浮力产生机理．借助有限元分析软件MAXWELL2D建立了实体仿真模型,分析了电磁力的耦合特性,包括悬浮力在径向两自由度上的耦合特性、悬浮力和转矩的耦合特性以及转子径向位移对电磁力耦合的影响．分析结果表明,悬浮力的径向耦合主要体现在定转子齿极交叠初期,悬浮力和转矩的耦合主要表现为转矩调节对悬浮力的影响,径向位移的出现在一定程度上影响了悬浮力的径向耦合关系．这些结论为电机优化设计、数学模型研究及解耦控制算法的设计提供了有益的参考．     

开关磁阻电动机特性的仿真分析

由于开关磁阻电动机的双凸极结构和磁路饱和的非线性影响，非线性仿真计算成为研究其运行特性的基本方法．本文利用改进的非线性磁参数法对开关磁阻电动机的电流和转矩进行了仿真分析，同时得到其关断角优化控制范围，为开关磁阻电动机驱动系统的优化设计和优化控制提供了一定的理论指导     

一种计算开关磁阻电机径向力的新方法

针对目前计算开关磁阻电机径向力的虚位移法比较繁琐且影响计算的快速性等问题,提出一种新的计算方法.依据麦克斯韦张量法,给出定子极径向力的数学模型,采用Ansoft软件计算径向力,并对一台样机进行了仿真计算.结果表明,该方法应用简便,计算快速,计算精度满足要求.结果准确地描述了电机径向力的特性,验证了所给方法的有效性.     

开关磁阻电机有限元辅助设计软件

软件在考虑了开关磁阻电机（ＳＲＭ）的磁饱和、非线性及磁场疏密分布的情况下，将整个电机圆域作为求解区域，适用于任意相数、转子极形状、相绕组电流值及转子位置角的ＳＲＭ磁场的二维有限元分析，据此可求得电机的参数和性能，并实现电机的优化设计     

开关磁阻电动机磁场的研究

应用二维非线性有限元法计算了开关磁阻电动机的磁场。在此基础上，分析和计算了开关磁阻电动机的静特性曲线。     

考虑饱和的开关磁阻电机径向电磁力解析建模

为了对开关磁阻电机径向电磁力进行快速计算和分析,提出了一种开关磁阻电机电磁力的解析计算模型.该模型考虑了饱和的影响,且能够反映电磁力的分布特征.基于磁通管法推导了磁动势和等效磁导,通过磁势乘磁导建立气隙磁场模型;分析了饱和对气隙磁场的影响,并引入修正系数对模型进行修正;基于麦克斯韦张量法建立了径向分布电磁力解析计算模型,并通过有限元方法证明了该解析模型的准确性.模型可以反映电磁力与电机结构的关系,适合电机设计和改进,以及振动噪声研究时快速计算电磁力.     

基于有限元分析的开关磁阻电动机非线性研究

针对开关磁阻电机双凸极结构导致的磁场严重非线性,利用有限元法对开关磁阻电机电磁场进行研究.通过有限元分析软件ANSYS得到一组不同转子位置下的三维磁化曲线族,进一步求得电感及转矩特性曲线,用于开关磁阻电机系统的非线性建模,将有限元分析与非线性仿真有机地结合起来,并得出一系列仿真波形.最后,通过样机进行实验,将实验波形与仿真波形进行对比,充分证明有限元分析数据的合理性及非线性仿真的可行性.     

基于磁链与转矩特性的开关磁阻电机建模研究

提出了一种开关磁阻电机（SRM）数学建模的新方法．在已知SRM5个特殊位置电感数据的基础上，将傅里叶级数分解和曲线拟合方法运用于磁链模型的建立中，根据虚位移原理计算获得SRM的矩角特性，并将自适应神经网络模糊推理系统（ANFIS）用于矩角模型的建立．基于非线性磁链模型与ANFIS矩角模型，对一台6／4结构的SRM进行了仿真与实验．仿真结果与实验结果基本一致，最大误差不超过5％，从而验证了这种建模方法的正确性．同时，该建模方法还可以进一步应用于SRM的磁链控制和转矩控制中，为工程设计和调试提供依据．