磁密
- 300 kW航空高速永磁發(fā)電機(jī)分析與設(shè)計(jì)
陣列磁體具有空間磁密諧波含量低、磁路自屏蔽的特點(diǎn),在無轉(zhuǎn)子鐵心的情況下同樣能產(chǎn)生較強(qiáng)的氣隙磁密,可以提升電機(jī)的功率密度[5-6]。環(huán)形磁體也可避免間隔導(dǎo)致的護(hù)套局部應(yīng)力增加,從而增加了轉(zhuǎn)子強(qiáng)度[7-8],因此高速Halbach永磁電機(jī)在飛行器中獲得了越來越多的應(yīng)用[4]。然而,由于Halbach陣列的特殊排布,磁體內(nèi)部存在低磁密區(qū)域[9-10],并且護(hù)套的使用進(jìn)一步降低了轉(zhuǎn)子散熱能力,在渦流損耗的作用下會(huì)引起顯著的溫升[11],增加局部退磁的風(fēng)險(xiǎn),降低了電
電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2023年9期2023-11-02
- 電動(dòng)汽車用高速永磁同步電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與鐵損分析*
速永磁同步電機(jī)的磁密和損耗分布較普通電機(jī)更為復(fù)雜，損耗系數(shù)呈指數(shù)趨勢(shì)增長(zhǎng)[5]，導(dǎo)致銅損、定子鐵損大幅增加。因此，研究高速永磁同步電機(jī)損耗非常必要[6]。電機(jī)損耗主要包括鐵心損耗和銅損，此外還有機(jī)械損耗、轉(zhuǎn)子渦流損耗和其他附加損耗。文獻(xiàn)[7]分析了異步電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)定、轉(zhuǎn)子鐵心中諧波分量對(duì)鐵損分布的影響；文獻(xiàn)[8]采用矩形磁鐵和三角形屏障的轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子諧波損耗減小，優(yōu)化后的電機(jī)鐵損下降了一半；文獻(xiàn)[9]將磁密分量進(jìn)行傅里葉分析以提高鐵損分析的精確性。本文針
汽車技術(shù) 2023年1期2023-01-31
- 高精度球面洛倫茲力磁軸承設(shè)計(jì)與分析
面LFMB的氣隙磁密分布不均是產(chǎn)生干擾力矩、引起測(cè)量誤差的主要因素,該干擾力矩會(huì)隨著氣隙磁密的不均勻度增大而增大,最終影響MSCSG的控制敏感精度。文獻(xiàn)[17-18]通過MSCSG的控制敏感公式指出,由于氣隙磁密已給定,當(dāng)輸入陀螺的擾動(dòng)越小時(shí),LFMB所需的敏感電流越小,導(dǎo)致在信噪中難以分辨該電流信號(hào),若適當(dāng)減小氣隙磁密,可增大敏感電流。文獻(xiàn)[19-20]在柱面LFMB的內(nèi)外永磁體靠近氣隙一側(cè)增加了鐵鎳軟磁合金(1J50)導(dǎo)磁薄片,由于增加了磁阻,氣隙磁密
北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年11期2022-11-30
- 空心杯電機(jī)永磁體不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的比較分析
隙磁場(chǎng)諧波和氣隙磁密進(jìn)行了分析，但僅比較了二者的最大氣隙磁密，未進(jìn)一步比較平均氣隙磁密，且未考慮環(huán)形磁鋼不需要導(dǎo)磁軛的情況。目前尚未有文獻(xiàn)對(duì)空心杯電機(jī)永磁體的選型有明確的結(jié)論。本文總結(jié)了空心杯電機(jī)常用的幾種永磁體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式，并通過有限元仿真分析了不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)性能的影響，結(jié)果表明，在相同的電機(jī)體積下，平行充磁環(huán)形磁鋼具有最大的平均氣隙磁密和接近正弦的氣隙磁密波形，優(yōu)于其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該結(jié)果為空心杯電機(jī)的永磁體選型提供了依據(jù)。同時(shí)計(jì)算了不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相應(yīng)的
微特電機(jī) 2022年10期2022-10-24
- 換流變壓器不同工況下的鐵心磁特性研究
、負(fù)載工況的鐵心磁密進(jìn)行了分析，分析得到了鐵心中主磁通的分布特點(diǎn)，并通過與解析法對(duì)比驗(yàn)證了仿真方法的可靠性，分析得到了正常工況下鐵心在空載與負(fù)載工況下磁密分布云圖類似且均未發(fā)生飽和，仿真得到了在負(fù)載感性負(fù)載條件下由于空間漏磁的疊加主磁通會(huì)對(duì)芯柱磁通有削。對(duì)換流變壓器在故障條件下的空載工況、負(fù)載工況的鐵心磁密進(jìn)行了仿真分析，得到了換流變壓器在發(fā)生內(nèi)部短路故障工況下鐵心會(huì)因?yàn)槎搪钒苍讯霈F(xiàn)局部的飽和特性，因此在故障條件下繞組受力分析需要考慮由于鐵心飽和的漏磁邊
機(jī)電工程技術(shù) 2022年9期2022-10-09
- 含徑向通風(fēng)道的永磁同步發(fā)電機(jī)電磁有限元分析
式中：Bδ為氣隙磁密的最大值；Lef為鐵心有效長(zhǎng)度；τ為極距。根據(jù)式(1)可知，等效前后的每極氣隙磁通量相等。因此，考慮徑向通風(fēng)道損失的電機(jī)鐵心長(zhǎng)度等效前、后滿足關(guān)系式：BδLef=B′δL1(3)式中：B′δ為等效前的氣隙磁密最大值；L1為電機(jī)實(shí)際鐵心長(zhǎng)度。在異步電機(jī)中，當(dāng)定、轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)道寬度相同且對(duì)齊時(shí)，電機(jī)鐵心有效長(zhǎng)度為[4](4)式中：Nv為定、轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)道數(shù)量；bv為定、轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)道寬度；δ為氣隙長(zhǎng)度。對(duì)于永磁體勵(lì)磁的電機(jī)，在電機(jī)數(shù)學(xué)建模時(shí)
電機(jī)與控制應(yīng)用 2022年7期2022-08-31
- 變頻空調(diào)壓縮機(jī)電機(jī)的振動(dòng)噪聲優(yōu)化研究
通過對(duì)徑向、切向磁密進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)徑向力密度是導(dǎo)致壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲的主要因素，并通過有限元進(jìn)行力密度的時(shí)空階次分析計(jì)算，結(jié)合壓縮機(jī)的噪聲頻譜，得出分析電機(jī)電磁力的有效計(jì)算方法，為后續(xù)壓縮機(jī)的噪聲改善提供可靠的分析工具。1 壓縮機(jī)的電磁激勵(lì)根據(jù)麥克斯韋張量法計(jì)算作用于定子鐵芯結(jié)構(gòu)的徑向、切向電磁激振力密度為：式中，br和bt分別為氣隙磁密的徑向和切向分量；μ0為真空磁導(dǎo)率，μ0=4π×10-7H/m。本文所分析的集中式繞組電機(jī)定子槽數(shù)Q1=9，轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)p
家電科技 2022年4期2022-08-20
- 基于Ansoft飛輪軸向磁力軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)*
mm，氣隙處平均磁密取為0.5 T，處于平衡位置時(shí)要求承載力F為12000 N。根據(jù)麥克斯韋電磁學(xué)原理，不考慮漏磁時(shí)，承載力F滿足如下關(guān)系式[4-6]：(1)式中：F為承載力，單位N；Φ為通過磁極間的磁通，單位Wb；A為氣隙處的總磁極面積，單位m2。氣隙處的總磁極面積A為：(2)考慮漏磁影響，設(shè)漏磁系數(shù)為Kσ=1.4，則(3)取內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的面積Ain為0.01508 m2，取內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)徑d1為142 mm，則其外徑d2為：(4)取外導(dǎo)磁環(huán)的面積Aout為0
現(xiàn)代機(jī)械 2022年3期2022-07-11
- 基于永磁形狀的BLDC永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩分析與優(yōu)化
計(jì)獲取所需的氣隙磁密，可以有效改善PMS電機(jī)空載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形。例如通過Halbach永磁陣列的合理設(shè)計(jì)，可以獲取接近正弦的氣隙磁密，并基于其特有的單側(cè)磁場(chǎng)增強(qiáng)特點(diǎn)有效提升電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力[4]，但Halbach永磁陣列的設(shè)計(jì)與制造成本相對(duì)較高。采用合理設(shè)計(jì)永磁體極弧系數(shù)、倒角或偏心等方式[5-6]，直接改變永磁體形狀同樣可以改變氣隙磁密波形，但大多文獻(xiàn)均采用試湊或逐步掃描等方法，缺乏理論依據(jù)。根據(jù)等效磁路法，文獻(xiàn)[7]提出永磁體形狀函數(shù)的概念，即將永磁
微電機(jī) 2022年4期2022-05-23
- 飛輪系統(tǒng)軸向磁力軸承永磁體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化
B=Bs時(shí)，飽和磁密度為Φs，軸向混合磁軸承的承載力達(dá)到最大，即：(9)2.2.2 永磁體單獨(dú)工作電磁分析通過運(yùn)用ANSOFT電磁分析軟件對(duì)永磁體單獨(dú)工作時(shí)兩種不同截面永磁體的磁軸承進(jìn)行電磁分析，得到永磁體梯形結(jié)構(gòu)氣隙磁密波形圖和永磁體矩形槽結(jié)構(gòu)氣隙磁密波形圖，分別如圖4和圖5所示[6-8]。圖4 永磁體梯形結(jié)構(gòu)氣隙磁密波形圖如上兩波形圖所示均為永磁體單獨(dú)工作時(shí)，所得出的氣隙磁密波形圖，對(duì)比可知，永磁體梯形結(jié)構(gòu)圖5 永磁體矩形結(jié)構(gòu)氣隙磁密波形圖磁軸承和永磁
現(xiàn)代機(jī)械 2022年2期2022-05-12
- 低磁密電壓互感器在GIS鐵磁諧振解決方案中的應(yīng)用
T伏安特性，降低磁密是防止鐵磁諧振的有效措施。因PT鐵心是非線性元件，降低磁密主要是將PT的額定磁密遠(yuǎn)離飽和磁密，在過電壓下鐵心不會(huì)飽和，因而不易于產(chǎn)生鐵磁諧振。相比常規(guī)PT，在給定的精度等級(jí)下，低磁通密度PT的二次輸出容量相對(duì)較少，對(duì)于容量較大的PT由于體積大，低磁密PT無法生產(chǎn)。但考慮到當(dāng)今的保護(hù)及測(cè)量設(shè)備消耗更少的能量，一般對(duì)容量要求不高，因此GIS中采用這種低磁通密度PT是可行的。關(guān)于采用低磁密PT消除GIS鐵磁諧振，目前沒有明確的國(guó)家規(guī)范?！秶?guó)家
水電站設(shè)計(jì) 2022年1期2022-04-07
- 控制策略對(duì)機(jī)載雷達(dá)永磁電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩影響分析
式永磁電機(jī)的氣隙磁密影響，明確了 3 種充磁方式的適用場(chǎng)合。文獻(xiàn)[4]提出一種由矩形磁鋼加導(dǎo)磁金屬塊構(gòu)成的表貼式磁極結(jié)構(gòu)，通過對(duì)該磁極結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)氣隙磁密波形的優(yōu)化。文獻(xiàn)[5]對(duì)表貼式游標(biāo)電機(jī)電磁性能進(jìn)行分析，優(yōu)化永磁體配置以減少永磁體用量，降低成本和達(dá)到預(yù)期的轉(zhuǎn)矩能力。近年來，內(nèi)嵌式永磁電機(jī)在新能源汽車場(chǎng)合逐漸應(yīng)用。文獻(xiàn)[6]在保證空載氣隙磁密基波幅值不變，以電機(jī)諧波損耗為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)內(nèi)嵌式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極進(jìn)行優(yōu)化。文獻(xiàn)[7]研究結(jié)果表明內(nèi)
微電機(jī) 2022年2期2022-03-30
- 一種抑制盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法
的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致氣隙磁密波形和反電勢(shì)波形中含有大量的諧波，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大，降低電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性，產(chǎn)生振動(dòng)噪聲。因此，合理設(shè)計(jì)盤式永磁電機(jī)磁極形狀，有利于改善氣隙磁密波形和反電勢(shì)波形，抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高電機(jī)性能。在盤式永磁電機(jī)設(shè)計(jì)的初級(jí)階段，可以建立該電機(jī)簡(jiǎn)化磁網(wǎng)絡(luò)模型，基于此模型可以求出電機(jī)的空載反電勢(shì)。文獻(xiàn)[1，2]通過建立軸向磁場(chǎng)永磁電機(jī)的簡(jiǎn)化磁網(wǎng)絡(luò)模型，得到了電機(jī)的空載反電勢(shì)及負(fù)載電磁轉(zhuǎn)矩，并且經(jīng)過了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，相比于有限元法節(jié)約了大量的時(shí)間。文獻(xiàn)[3]系
微電機(jī) 2022年1期2022-03-21
- SQ扁線共模電感未能應(yīng)用在變頻冰箱的原因分析及解決方案提出
時(shí)就會(huì)使磁芯內(nèi)的磁密很大，當(dāng)超過磁芯的飽和磁密時(shí)，便會(huì)發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，使之基本與無磁芯的電感一樣，失去其良好的濾波性能[1]。引起電感飽和的電流需要考慮峰值電流，即瞬時(shí)值，因?yàn)殡姼械乃矔r(shí)飽和會(huì)存在短時(shí)間失效，即失去電感作用，EMI輸出幅值會(huì)大幅度提升。用示波器測(cè)量冰箱工作時(shí)的L線電流，如圖3（ch1紫色曲線是AC電壓，ch2粉紅色曲線是L線電流），在電壓峰值期間，峰值電流達(dá)到4.2 A，而有效值只有1.1 A，這是由于大電解電容的存在，整流橋?qū)〞r(shí)間只有周
家電科技 2022年1期2022-02-16
- 極靴隔磁槽對(duì)9槽6極IPMSM關(guān)鍵頻段噪聲的抑制研究
較大的低階次電樞磁密諧波，從而產(chǎn)生較為突出的低階次振動(dòng)和噪聲[6]。文獻(xiàn)[8]全面綜述了分?jǐn)?shù)槽集中繞組表貼式永磁電機(jī)降低諧波的技術(shù)，包括采用特殊繞組結(jié)構(gòu)、定子軛部或轉(zhuǎn)子軛部添加磁障等幾種措施。但9槽6極電機(jī)由3個(gè)極簡(jiǎn)的單元電機(jī)構(gòu)成，無法象12槽10極等電機(jī)那樣通過采用Y-△混合繞組之類的繞組設(shè)計(jì)措施來降低諧波[7]，在軛部添加磁障也難以抑制內(nèi)置式永磁同步電機(jī)(以下簡(jiǎn)稱IPMSM)的電樞諧波磁場(chǎng)。本文針對(duì)一款由9槽6極IPMSM驅(qū)動(dòng)的變頻壓縮機(jī)樣機(jī)在某關(guān)鍵頻
微特電機(jī) 2021年8期2021-09-02
- 永磁輔助同步磁阻電機(jī)退磁仿真分析
電機(jī)磁鋼觀測(cè)線處磁密的最低值與材料退磁曲線拐點(diǎn)磁密值的大小來判斷是否出現(xiàn)不可逆退磁；文獻(xiàn)[4]基于永磁體實(shí)際磁化曲線建立了永磁體非線性退磁模型，并提出了一種能實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)方程非線性迭代計(jì)算的時(shí)步有限元算法，以預(yù)測(cè)永磁電機(jī)的不可逆退磁；文獻(xiàn)[5]利用有限元法分別計(jì)算電樞電流及永磁體在電機(jī)中產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布特征值，同時(shí)通過磁密疊加的方法，重建永磁電機(jī)磁場(chǎng)分布，從而分析永磁體的退磁特性；文獻(xiàn)[6]結(jié)合電磁仿真模型與損耗模型，在永磁電機(jī)退磁分析中，將熱力學(xué)模型納入退磁計(jì)
微特電機(jī) 2021年7期2021-07-23
- 盤式電機(jī)氣隙漏磁與空載氣隙磁密的解析計(jì)算
磁系數(shù)與空載氣隙磁密都是對(duì)該種電機(jī)進(jìn)行初步分析需要考慮的。等效磁網(wǎng)絡(luò)法是一種將磁路問題轉(zhuǎn)化為電路問題來進(jìn)行分析的方法。其中，等效磁網(wǎng)絡(luò)模型中的電阻代表磁阻，電流代表磁通，電動(dòng)勢(shì)代表磁動(dòng)勢(shì)。這種方法對(duì)于軸向磁場(chǎng)、徑向磁場(chǎng)、混合型磁場(chǎng)全都適用，相較于磁網(wǎng)絡(luò)法來說，解析建模過程更加簡(jiǎn)單而且便于理解；相較于有限元法來說，不需要對(duì)復(fù)雜的電機(jī)本體進(jìn)行實(shí)體建模，能更快高效地解決問題。文獻(xiàn)[1]采用該方法對(duì)一臺(tái)徑向磁場(chǎng)永磁電機(jī)進(jìn)行了分析，計(jì)算了電機(jī)在不同氣隙長(zhǎng)度,不同極距
電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2021年7期2021-07-14
- 基于熱-電-磁場(chǎng)耦合的高溫蓄熱導(dǎo)體結(jié)構(gòu)分析
運(yùn)用仿真數(shù)據(jù)生成磁密圖，對(duì)比得出在相同的工況下兩種電熱元件磁密的具體分布情況。解決固體蓄熱磁場(chǎng)耦合的方式有多種，如隔離磁場(chǎng)、施加控制電路等[19-24]。由于一般方法在800 ℃高溫高電壓下實(shí)施困難，根據(jù)電磁場(chǎng)理論通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)分布與電流方向、導(dǎo)體形狀的影響有關(guān)。故本文通過改變電熱元件形狀削弱磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)及耦合，來減小蓄熱體內(nèi)部及相鄰導(dǎo)體間的磁場(chǎng)力，對(duì)比螺旋電熱元件發(fā)現(xiàn)波形電熱元件在高電壓下磁密更小，可使電熱元件磁場(chǎng)力明顯降低，并且對(duì)不同工作電壓、不同型號(hào)下的
儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù) 2021年3期2021-05-26
- 輔助槽對(duì)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
如反電動(dòng)勢(shì)和氣隙磁密的影響。現(xiàn)有研究報(bào)道大部分分析輔助槽對(duì)表貼式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，對(duì)內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的研究較少。筆者采用定子齒開槽的方法，采用能量法解析有限元法分析內(nèi)置式永磁電機(jī)。筆者在文獻(xiàn)[15-20]的基礎(chǔ)上，以內(nèi)置式永磁同步電機(jī)為樣機(jī)，在開輔助槽的齒槽轉(zhuǎn)矩表達(dá)式基礎(chǔ)上，詳細(xì)地解析了開槽數(shù)量、槽深和槽寬對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，并分析了開輔助槽前后空載反電動(dòng)勢(shì)、氣隙磁密諧波分析、波形畸變率等電機(jī)性能的變化；采用槽深槽寬分別為變量的有限元新方法，得到
重慶大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年4期2021-05-10
- 分?jǐn)?shù)槽永磁同步直線電機(jī)空載氣隙磁密解析
PMSLM的氣隙磁密是對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能分析的前提條件，國(guó)內(nèi)外的許多學(xué)者利用多種方法對(duì)其進(jìn)行了較為深入的研究。目前廣泛采用的方法有傳統(tǒng)磁路法、有限元法、解析計(jì)算法[4-6]。文獻(xiàn)[7]基于許克變換，借助許克變換工具箱分析了電機(jī)定子繞組產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)和永磁體產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)，該方法需要設(shè)計(jì)者精通許克變換工具箱的使用。文獻(xiàn)[8]運(yùn)用解析法獲得電機(jī)磁場(chǎng)，但氣隙磁導(dǎo)函數(shù)采用了相應(yīng)的替代函數(shù)。文獻(xiàn)[9]用傅氏級(jí)數(shù)法推導(dǎo)出FPMSLM的氣隙磁場(chǎng)，雖然解析法和有限元法
電機(jī)與控制應(yīng)用 2021年4期2021-04-30
- 電動(dòng)汽車軸向輪轂電機(jī)的工作特性
以及啟動(dòng)完成后的磁密、渦流損耗、傳動(dòng)效率等工作性能。首先運(yùn)用矢量磁位法建立了數(shù)學(xué)模型，得到氣隙磁密、轉(zhuǎn)矩、軸向力和傳動(dòng)效率等工作參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并運(yùn)用Matlab軟件進(jìn)行了系統(tǒng)氣隙磁密的數(shù)值計(jì)算;然后利用Magnet軟件模擬得到了不同輸入轉(zhuǎn)速和不同變負(fù)載系數(shù)下啟動(dòng)過程的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，接著分析啟動(dòng)完成后穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的磁密、渦流損耗和傳動(dòng)效率;最后搭建模擬的軸向磁通輪轂電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，測(cè)量得到了不同輸入轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和傳動(dòng)效率，驗(yàn)證了理論分析和模擬的
時(shí)代汽車 2021年6期2021-04-09
- 軸向永磁輪轂電機(jī)的工作性能分析
在不同盤間距時(shí)的磁密、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等，研究渦流損耗和工作效率，分析節(jié)能性，模擬變負(fù)載系數(shù)與輸入轉(zhuǎn)速對(duì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速變化、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)范圍以及傳動(dòng)效率的影響;搭建試驗(yàn)平臺(tái)測(cè)量了盤間距不同時(shí)的工作轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)效率的變化情況以及輸入轉(zhuǎn)速對(duì)輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)范圍和傳動(dòng)效率的影響。結(jié)果表明：隨著軸向永磁輪轂電機(jī)盤間距的增大，氣隙磁密值、輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和傳動(dòng)效率降低;變負(fù)載系數(shù)K越大，轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)范圍和傳動(dòng)范圍越大，傳動(dòng)能力增強(qiáng)，但效率降低;輸入轉(zhuǎn)速增大，轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)范圍和調(diào)速范圍增
時(shí)代汽車 2021年5期2021-04-06
- 不同工況下同步調(diào)相機(jī)定位筋磁場(chǎng)及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分析
磁場(chǎng)中主要為軸向磁密分量，該磁場(chǎng)隨著定子電流的交變呈現(xiàn)旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，因此易在定子鐵芯定位筋中產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)致放電風(fēng)險(xiǎn)增大，從而降低同步調(diào)相機(jī)的使用壽命。本文建立了同步調(diào)相機(jī)端部的三維有限元模型，計(jì)算了同步調(diào)相機(jī)在空載、額定負(fù)載和失磁情況下定位筋中的磁密分布，并對(duì)比分析了其中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，為進(jìn)一步評(píng)估定位筋放電風(fēng)險(xiǎn)提供了理論基礎(chǔ)。同步調(diào)相機(jī)；局部放電；磁密分布；定位筋0 前言目前大容量同步調(diào)相機(jī)已廣泛應(yīng)用于新能源近區(qū)電網(wǎng)和特高壓直流遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的
大電機(jī)技術(shù) 2021年1期2021-02-24
- 基于金屬3D打印的新型電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
磁效應(yīng)、增大氣隙磁密基波幅值和減小漏磁[7]。文獻(xiàn)[8]針對(duì)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)了一種帶磁障的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，并采用田口方法對(duì)新設(shè)計(jì)電機(jī)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[9]以諧波畸變率和氣隙磁密基波幅值為目標(biāo)函數(shù)，采用田口法對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。但是，復(fù)雜的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)子鐵心制造困難，增加了電機(jī)的制造成本。本文以12槽10極內(nèi)置式一字型集中繞組三相永磁同步電機(jī)作為研究對(duì)象，在金屬三維打印基礎(chǔ)上，定子結(jié)構(gòu)尺寸和繞組參數(shù)不變的前提下，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子增設(shè)空氣磁障，通過有限元軟
微電機(jī) 2020年10期2020-12-04
- Halbach圓筒型永磁直線同步電機(jī)永磁體用量?jī)?yōu)化研究
鏈諧波較小，氣隙磁密高，電機(jī)輸出推力大的優(yōu)點(diǎn)，但永磁體用量較大，制作成本提高。深井采油系統(tǒng)對(duì)直線電機(jī)推力要求較高，因此直線電機(jī)體積較大，減少永磁體用量對(duì)降低電機(jī)成本具有重要意義。針對(duì)傳統(tǒng)Halbach直線電機(jī)永磁體用量大的問題，本文提出一種減少永磁體用量的Halbach圓筒型永磁直線同步電機(jī)。這種結(jié)構(gòu)在氣隙側(cè)增強(qiáng)磁場(chǎng)，降低了磁路磁阻，同時(shí)降低了永磁體用量。本文首先介紹了圓筒型永磁直線同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及工作原理[10-11]，通過磁路法得出空載氣隙磁密的計(jì)算
微電機(jī) 2020年9期2020-12-04
- 極靴式永磁同步電機(jī)徑向氣隙磁密分析
機(jī)的空載徑向氣隙磁密并不是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波形，含有大量的諧波，將永磁鋼加工成復(fù)雜形狀改善徑向磁密波形的方式會(huì)增加電機(jī)生產(chǎn)成本[2]，因此，使用一種低成本的方式優(yōu)化徑向氣隙磁密具有重要意義。文獻(xiàn)[3]利用諧波建模法建立了考慮導(dǎo)磁材料磁導(dǎo)率的氣隙磁場(chǎng)解析模型。文獻(xiàn)[4-5]將電機(jī)分為永磁鋼、氣隙、電樞槽等求解子域，分析了考慮齒槽影響的空載磁場(chǎng)和電樞反應(yīng)磁場(chǎng)。文獻(xiàn)[6]把永磁鋼看為電流等效面，結(jié)合子域模型法，建立了空載磁場(chǎng)解析模型。上述文獻(xiàn)表明能夠利用解析法準(zhǔn)確計(jì)算
微電機(jī) 2020年11期2020-04-20
- 基于磁障設(shè)置鐵氧體直流無刷永磁電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
式電機(jī)更大，氣隙磁密更大，輸出能力更強(qiáng)[8]。因此，鐵氧體電機(jī)更適合采用內(nèi)置轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)來提高功率密度。對(duì)體積一定的內(nèi)置式永磁電機(jī)，提高其功率密度主要有三種方法：增大聚磁效應(yīng)、減小漏磁和通過改善氣隙磁密波形以增大基波。在增加聚磁效應(yīng)方面，文獻(xiàn)[3]提出一種新型的高性能內(nèi)置式鐵氧體永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)并作改進(jìn)，使其性能基本接近稀土永磁電機(jī)。文獻(xiàn)[4]提出一種翼狀鐵氧體永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，即通過增加輔助磁體使氣隙磁密和反電動(dòng)勢(shì)最大，用解析的方法求解氣隙磁場(chǎng)和反電動(dòng)勢(shì)并用有限元仿
微電機(jī) 2020年2期2020-04-18
- 三段不等厚Halbach永磁電機(jī)解析法建模與優(yōu)化
槽作用,造成氣隙磁密中含有一定諧波,嚴(yán)重影響了電機(jī)的電磁性能,因此對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化一直是研究的熱點(diǎn)。為減少氣隙磁密中的高次諧波,文獻(xiàn)[4]提出了單層兩段式Halbach陣列結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)通過解析法和有限元法,證明該結(jié)構(gòu)模型能減小氣隙磁密的諧波分量;文獻(xiàn)[5-8]利用解析法對(duì)Halbach陣列的永磁電機(jī)的電磁性能進(jìn)行了分析比較;文獻(xiàn)[9-10]利用解析法對(duì)內(nèi)嵌式永磁無槽電機(jī)的氣隙磁密波形進(jìn)行分析;文獻(xiàn)[11-12]提出了一種T型永磁組合結(jié)構(gòu),通過解析法得到該結(jié)構(gòu)模
- 超高效電機(jī)采用低諧波繞組時(shí)空載鐵耗研究*
的變系數(shù)模型，在磁密和頻率的不同區(qū)間內(nèi)該模型的主要系數(shù)取不同的值，能準(zhǔn)確分離磁滯損耗和渦流損耗。在考慮諧波磁場(chǎng)的前提下，本文以Y180M-2電機(jī)為例，對(duì)比研究低諧波繞組和普通疊繞組兩種電機(jī)模型的氣隙磁場(chǎng)的諧波含量和鐵芯局部典型位置磁密的分布規(guī)律。采用變系數(shù)鐵耗計(jì)算模型，結(jié)合典型位置法和路徑法，對(duì)電機(jī)定轉(zhuǎn)子鐵耗進(jìn)行精細(xì)化計(jì)算。1 低諧波繞組理論及設(shè)計(jì)低諧波繞組是指雙層同心式不等匝繞組。采用低諧波繞組，可以在滿足槽滿率不變的前提下，合理調(diào)整槽內(nèi)線圈的匝數(shù)，使定
機(jī)械工程與自動(dòng)化 2020年1期2020-03-22
- 三種充磁方式軸向磁齒輪的磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)矩特性比較
軸向磁齒輪的氣隙磁密所含各諧波磁場(chǎng)的次數(shù)可由下式表示：(1)式中：p為高速轉(zhuǎn)子或低速轉(zhuǎn)子永磁體的磁極對(duì)數(shù)；ns為調(diào)磁環(huán)的調(diào)磁鐵塊數(shù)。當(dāng)調(diào)磁環(huán)靜止時(shí)，氣隙磁密所含的諧波磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度：(2)式中：Ωr為高速轉(zhuǎn)子或低速轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度。由式(2)可知，由于調(diào)磁鐵塊的存在，使得空間諧波磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度不同于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度。因此，要實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)，應(yīng)選擇k≠ 0。當(dāng)m= 1，k= -1時(shí)，諧波磁場(chǎng)的幅值最大，能夠傳遞的轉(zhuǎn)矩最大。軸向磁齒輪的傳動(dòng)比：(3)當(dāng)ph為高速轉(zhuǎn)子
微特電機(jī) 2020年1期2020-01-16
- 軸向磁化永磁微電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)分析
產(chǎn)生的磁場(chǎng)和氣隙磁密，微電機(jī)磁性尺寸逐漸減小，其所產(chǎn)生的氣隙磁密，磁場(chǎng)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，在電流加載中微電機(jī)一輸出轉(zhuǎn)矩作為性能參考指標(biāo)，而氣隙磁密長(zhǎng)度成正比關(guān)系，當(dāng)磁體的尺寸發(fā)生改變且經(jīng)過加載電流后，其相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩值會(huì)發(fā)生變化。因此，在分析轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中對(duì)該結(jié)構(gòu)電機(jī)的設(shè)計(jì)來說是十分重要的，走向永磁轉(zhuǎn)子的項(xiàng)圈，可以利用MEMS 電鑄設(shè)計(jì)而成，是一種無槽型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠直接置于氣隙磁密結(jié)構(gòu)中，與普通的電子電機(jī)來說氣隙較大。1 有限元分析從轉(zhuǎn)子的數(shù)學(xué)和物理結(jié)構(gòu)模型上，
中國(guó)設(shè)備工程 2019年16期2019-10-09
- 基于損耗和諧波分析的多工況雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子匝間短路故障研究
穿越工況下的氣隙磁密曲線，先對(duì)曲線進(jìn)行了直觀的分析，接著從損耗計(jì)算和諧波分析兩方面對(duì)曲線進(jìn)行深入研究，得到發(fā)電機(jī)的早期故障特征，對(duì)實(shí)際運(yùn)行于多工況下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供更準(zhǔn)確及時(shí)的檢測(cè)與保護(hù)。1 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)模型1.1 電磁場(chǎng)理論麥克斯韋方程組是電磁場(chǎng)理論的數(shù)學(xué)模型出發(fā)點(diǎn)，也是實(shí)際工程電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)[7]。其由法拉第電磁感應(yīng)定律、高斯磁通定律等基礎(chǔ)定律組成。(1)法拉第電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為∫?！=-?Ω??t·d(1)式中，E為電場(chǎng)強(qiáng)度，
水力發(fā)電 2019年2期2019-05-27
- 基于等寬極厚調(diào)制的永磁電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)
切相關(guān)，電機(jī)氣隙磁密的諧波含量將導(dǎo)致電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)正弦度變差，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。因此，提高永磁同步電機(jī)氣隙磁密正弦度和削弱齒槽轉(zhuǎn)矩對(duì)生產(chǎn)高性能電機(jī)具有十分重要的意義[1]。對(duì)于表貼式永磁同步電機(jī)，永磁電機(jī)的氣隙磁密接近矩形波，含有大量諧波。文獻(xiàn)[2-3]分別采用Halbach陣列和不均勻氣隙的方法來優(yōu)化永磁同步電機(jī)氣隙磁密，取得了較好的效果；文獻(xiàn)[4]采用永磁體正弦充磁優(yōu)化永磁電機(jī)氣隙磁密，提高了氣隙磁密正弦度。電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩是電機(jī)固有問題，會(huì)導(dǎo)致永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)
微電機(jī) 2019年12期2019-03-26
- 不等厚磁極永磁電機(jī)解析法分析
充磁條件下的氣隙磁密分布。文獻(xiàn)[3，4]在平行充磁條件下，對(duì)磁極外弧圓心發(fā)生偏移的永磁電機(jī)氣隙磁密進(jìn)行了等效面電流的分析求解，但是沒有求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù)。文獻(xiàn)[6-9]運(yùn)用磁化矢量法分析了磁極等厚的無刷永磁電機(jī)的開路場(chǎng)、電樞反應(yīng)場(chǎng)以及負(fù)載場(chǎng)。文獻(xiàn)[10]進(jìn)一步提出并分析了等厚磁極磁場(chǎng)徑向和平行磁化的改進(jìn)模型。文獻(xiàn)[11]在考慮槽的影響時(shí)，采用子域模型求解電機(jī)性能。文獻(xiàn)[12]將磁極設(shè)置為等效的導(dǎo)體電流，然后將電機(jī)劃分為2類子區(qū)域，進(jìn)行氣隙磁密和
微特電機(jī) 2018年7期2018-08-09
- 不同供電方式下永磁同步電動(dòng)機(jī)鐵耗計(jì)算與分析
出各點(diǎn)徑向、切向磁密波形圖并進(jìn)行傅里葉分解，進(jìn)而求出各點(diǎn)的定子損耗，并與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。另外，通過控制變頻器的不同參數(shù)來觀察定子鐵心損耗的變化規(guī)律。1 計(jì)算模型及電機(jī)參數(shù)1.1 計(jì)算模型依據(jù)Bertottti提出的鐵耗分離模型，鐵耗分為磁滯損耗ph、經(jīng)典渦流損耗pc和異常渦流損耗pexc。即：pFe=ph+pc+pexc(1)磁滯損耗是電機(jī)通電后，電機(jī)鐵心置于交變的磁場(chǎng)中被反復(fù)磁化，鐵磁材料內(nèi)部磁疇相互不停的摩擦產(chǎn)生的損耗；經(jīng)典渦流損耗是由于鐵心導(dǎo)電，在
微特電機(jī) 2018年3期2018-04-26
- 50 kW CPPM電機(jī)磁場(chǎng)的有限元仿真分析
元仿真，得到氣隙磁密的仿真波形，見圖2-5。表1給出了四種勵(lì)磁情況下永磁極模型、鐵極模型和合成氣隙磁場(chǎng)的傅立葉分析結(jié)果。從表1數(shù)據(jù)可以看出：1)增磁勵(lì)磁安匝增加時(shí)，鐵極處基波磁密加大，永磁極處基波磁密略有減小，合成基波磁密增大；去磁勵(lì)磁安匝增加時(shí)，鐵極處基波磁密反向增大，永磁極處基波磁密增大，合成基波磁密減小。這表明改變勵(lì)磁安匝的大小和方向能有效地控制鐵極處的基波磁場(chǎng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)合成基波磁場(chǎng)，但對(duì)永磁極處基波磁場(chǎng)也有影響。2)增磁勵(lì)磁安匝從0升至1000 A
湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2017年5期2017-11-03
- 表貼式永磁同步電機(jī)鐵耗計(jì)算仿真分析
型，得出電機(jī)不同磁密的定子鐵心損耗；在考慮旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)影響的條件下，首先利用有限元法改進(jìn)計(jì)算模型，通過對(duì)定子鐵心仿真分析，得到不同區(qū)域特征點(diǎn)磁場(chǎng)分布情況及磁密變化曲線；然后將徑向和切向磁密分量疊加得到損耗，計(jì)算結(jié)果與傳統(tǒng)模型進(jìn)行對(duì)比，鐵耗增加比例為19.325%，與最新研究文獻(xiàn)的研究結(jié)果相符.永磁同步電機(jī)；有限元法；鐵心損耗；磁場(chǎng)分析0 引言永磁同步電機(jī)由于其高效率、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、高速恒功率等一系列優(yōu)點(diǎn)，已廣泛運(yùn)用于軌道交通車輛的牽引系統(tǒng)[1].定子鐵心損耗為電
大連交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2017年5期2017-09-29
- 開關(guān)磁阻電機(jī)磁密及鐵耗分析
0)開關(guān)磁阻電機(jī)磁密及鐵耗分析高旭東1，王希鳳1，曹珊珊1，張嘉航2(1.黑龍江工程學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050；2.黑龍江工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)以1臺(tái)三相、12/8極、3 kW開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)為樣機(jī)，在電機(jī)電磁場(chǎng)基礎(chǔ)理論及條件假設(shè)的基礎(chǔ)上，建立場(chǎng)-路耦合的電機(jī)電磁場(chǎng)計(jì)算模型，利用時(shí)步有限元法對(duì)電機(jī)工作在額定負(fù)載工況下的運(yùn)行情況進(jìn)行仿真和數(shù)值求解，進(jìn)一步分析電機(jī)氣隙磁密的分布情況和諧波含量，并對(duì)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子
黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào) 2017年4期2017-09-03
- 外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)空載氣隙磁場(chǎng)的分析與驗(yàn)證
隙磁場(chǎng)，優(yōu)化氣隙磁密波形可以進(jìn)一步降低由徑向電磁力引起的振動(dòng)與噪聲。電機(jī)電磁場(chǎng)的分析方法可分為解析法、圖解法、模擬法和數(shù)值計(jì)算法[1]。在氣隙磁場(chǎng)的求解方法中，有限元數(shù)值計(jì)算方法是一種準(zhǔn)確計(jì)算電機(jī)磁場(chǎng)分布的有效方法，但是其處理過程復(fù)雜，計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，難以應(yīng)用。解析法計(jì)算時(shí)間短，處理過程不復(fù)雜，一般包括保角變換法、分離變量法等等。文獻(xiàn)[2-3]利用解析法對(duì)電機(jī)氣隙磁場(chǎng)進(jìn)行了分析與計(jì)算。文獻(xiàn)[4]以許克變換法為基礎(chǔ)，分析了永磁無刷直流電機(jī)空載情況下的氣隙磁場(chǎng)分
微特電機(jī) 2017年2期2017-04-01
- 新型磁場(chǎng)調(diào)制式永磁直線電動(dòng)機(jī)電磁參數(shù)分析
場(chǎng)調(diào)制原理。給出磁密波形，指出永磁磁密與電樞磁密的基波、Gr次諧波之間的關(guān)系，分析電機(jī)空載反電勢(shì)、穩(wěn)態(tài)推力曲線，并給出相關(guān)結(jié)論。1 氣隙磁密1.1 定子開槽時(shí)氣隙比磁導(dǎo)波僅定子單邊開槽時(shí)，氣隙磁導(dǎo)波曲線以齒距為周期，坐標(biāo)原點(diǎn)取在齒中心，對(duì)其在一個(gè)齒距內(nèi)傅立葉級(jí)數(shù)展開，氣隙比磁導(dǎo)為[9]：1.2 永磁磁密永磁磁勢(shì)為一矩形波，坐標(biāo)中心取在磁極中心線，經(jīng)傅里葉分解可表示為[10]：式中：ppm為永磁體極對(duì)數(shù)，F(xiàn)pm1為永磁磁勢(shì)基波幅值，v2為動(dòng)子速。忽略高次諧波
微特電機(jī) 2016年9期2016-12-20
- 基于Halbach陣列的大型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)分析*
動(dòng)頻率較大，氣隙磁密接近方波，含有大量高次諧波，造成發(fā)電機(jī)絕緣容易損壞、繞組發(fā)熱、增加附加損耗，從而影響發(fā)電機(jī)的使用壽命。Halbach陣列一側(cè)具有較好的聚磁效果，另一側(cè)磁通較小，從而使轉(zhuǎn)子軛采用非導(dǎo)磁材料成為可能，可使電機(jī)重量大大減輕，成本降低。氣隙磁密波形的正弦性較好，無需轉(zhuǎn)子斜極或定子鐵心斜槽工藝來改善氣隙磁密波形，可有效地降低制造成本和安裝難度，獲取較好的功率密度及較高的效率，減少齒槽轉(zhuǎn)矩，降低電機(jī)噪聲和振蕩[6-11]。目前，Halbach陣列在
電機(jī)與控制應(yīng)用 2016年8期2016-10-26
- 永磁同步電主軸磁極結(jié)構(gòu)對(duì)氣隙磁密分布的影響*
軸磁極結(jié)構(gòu)對(duì)氣隙磁密分布的影響*于慎波，孫俊主（沈陽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，沈陽 110870）永磁同步電主軸設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一是如何確定產(chǎn)生所需氣隙磁密的永磁體的尺寸。傳統(tǒng)的永磁體尺寸設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)公式估算，不具有準(zhǔn)確性。文章闡述不同磁體尺寸對(duì)三種磁極結(jié)構(gòu)徑向磁通永磁同步電主軸氣隙磁密的影響。借助于三種磁極結(jié)構(gòu)的靜態(tài)有限元模型仿真，揭示出永磁體體積和產(chǎn)生磁通的永磁體面積之間的直接關(guān)系。因此，一旦確定了最小永磁體體積，就可以很容易的計(jì)算出產(chǎn)生磁通的永磁體面積。
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2015年4期2015-11-03
- 考慮磁鋼磁化方式的永磁電機(jī)空載氣隙磁場(chǎng)性能分析
永磁電機(jī)空載氣隙磁密徑向分量和切向分量的計(jì)算方法.選用一臺(tái)1極12槽永磁有刷直流電機(jī)作為對(duì)象，利用解析模型計(jì)算了空載氣隙磁密，通過與有限元仿真結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了解析計(jì)算結(jié)果的正確性.在此基礎(chǔ)上，計(jì)算了兩種充磁方式下的空載氣隙磁場(chǎng)徑向磁密畸變率，結(jié)果顯示：永磁有刷直流電機(jī)采用兩段式Halbach充磁的畸變率明顯低于徑向充磁.同時(shí)，分析了極弧系數(shù)、磁鋼厚度、極對(duì)數(shù)、槽口寬與徑向磁密畸變率之間的關(guān)系，為永磁電機(jī)的初始設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù).磁化方式；解析模型；兩段式H
湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào) 2015年3期2015-05-03
- 極槽接近表貼式永磁同步電機(jī)齒磁密解析計(jì)算
必須以單個(gè)齒部的磁密為基礎(chǔ)。但是目前極槽接近永磁同步電機(jī)定子齒磁密的相關(guān)研究比較少。本文利用面電流等效法，在不開槽時(shí)推導(dǎo)了氣隙磁密的解析計(jì)算公式，在此基礎(chǔ)上，提出了截取加三次函數(shù)擬合法計(jì)算考慮飽和時(shí)的電機(jī)定子齒部最大磁密。用有限元法對(duì)定子齒部最大磁密進(jìn)行了計(jì)算，驗(yàn)證了截取加三次函數(shù)擬合法具有較高的精度。最后根據(jù)時(shí)步有限元法，得到極槽接近永磁同步電機(jī)的齒部磁密具有正弦周期性。1 無槽磁場(chǎng)計(jì)算1.1 一對(duì)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)電機(jī)中二維空間平面場(chǎng)域上的電磁場(chǎng)可以在極坐
微特電機(jī) 2015年8期2015-03-12
- 控制器控制方式對(duì)永磁電機(jī)電磁場(chǎng)影響的研究
正弦波控制時(shí)電機(jī)磁密分析從前面分析可知，控制方式不同，電壓、電流諧波含量不同，進(jìn)而影響到電機(jī)內(nèi)部電磁場(chǎng)。本文詳細(xì)研究了兩種控制方式對(duì)電機(jī)內(nèi)部電磁場(chǎng)的影響。圖7 為方波與正弦波控制時(shí)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行各部分磁密分布云圖。從圖7 可以看出，對(duì)于本樣機(jī)，兩種控制方式電機(jī)磁密最大值都出現(xiàn)在電機(jī)定子齒部。方波控制時(shí)電機(jī)整體磁密比正弦波控制時(shí)大。方波控制時(shí)電機(jī)磁密最大值為2.07 T，正弦波控制時(shí)電機(jī)內(nèi)部磁密最大值為2.02 T，比方波控制時(shí)電機(jī)最大磁密小了0.05 T。圖
微特電機(jī) 2015年6期2015-03-12
- 開關(guān)磁阻電機(jī)的鐵損分析與計(jì)算
現(xiàn)象，定、轉(zhuǎn)子的磁密變化頻率也不相同。此外，SRM的鐵心磁密與電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速、繞組連接方式以及控制策略等密切相關(guān)［2-3］。而鐵心損耗又與磁密頻率、幅值呈非線性關(guān)系，因此，對(duì)于SRM 的鐵損計(jì)算是比較困難的。SRM 各部分的損耗不同，但最終都轉(zhuǎn)化為熱能使得電機(jī)溫度升高，進(jìn)行溫度場(chǎng)分析時(shí)希望可以將電機(jī)不同部分的鐵損作為熱分析的載荷分別加載在電機(jī)熱模型的對(duì)應(yīng)部分以得到電機(jī)更精確的溫度場(chǎng)分布，為電機(jī)絕緣材料的選擇、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。而通過有限元分析軟件
機(jī)電工程 2015年2期2015-01-22
- 三相盤式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)研究
環(huán)計(jì)算來呈現(xiàn)氣隙磁密隨半徑的變化。文獻(xiàn)大多采用分環(huán)法來設(shè)計(jì)和分析AFIM［4－6］，而在計(jì)算中發(fā)現(xiàn)分環(huán)法和三維有限元法的結(jié)果并不十分吻合。經(jīng)分析其主要原因是分環(huán)法沒有考慮到環(huán)與環(huán)之間的相互影響。雖然有一些文獻(xiàn)在分環(huán)法的基礎(chǔ)上也考慮了縱向、橫向甚至軸向的一些邊端效應(yīng)［7］，但是卻并未考慮環(huán)與環(huán)之間的邊端效應(yīng)影響。本文分別采用解析法、分環(huán)法和三維有限元法求解氣隙磁密，并繪出其基波幅值隨半徑變化的曲線。通過比較三種方法的計(jì)算結(jié)果，分析了其存在差異的原因，并在解析
微特電機(jī) 2015年10期2015-01-13
- 軸向磁通空氣心永磁同步發(fā)電機(jī)的諧波抑制
外，還應(yīng)改善氣隙磁密波形，它不但與氣隙形狀和極弧系數(shù)有關(guān)，還與有無軟鐵極靴和穩(wěn)磁處理方法有關(guān)［3］。國(guó)外學(xué)者Tareq S. El－Hasan 和Patrick C. K. Luk 采用等體積等表面積的半圓形和梯形永磁體來改善軸向磁通永磁同步發(fā)電機(jī)的電勢(shì)諧波［4］。國(guó)內(nèi)對(duì)軸向磁通永磁同步發(fā)電機(jī)關(guān)于削弱電勢(shì)諧波的研究相對(duì)較少，文獻(xiàn)［5］提出在徑向磁場(chǎng)永磁電機(jī)中采用正弦形表面的永磁體可以使空氣域磁密趨近正弦分布，并且采用弧形永磁體進(jìn)行了有限元計(jì)算與分析。本文采
微特電機(jī) 2015年3期2015-01-13
- 4/24遠(yuǎn)極比電機(jī)磁密的研究
電機(jī)極數(shù)跨距大，磁密設(shè)計(jì)需兼顧兩極要求；其次，安裝空間要求最大采用Y160電機(jī)的外形尺寸，則定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)增加后，在有限槽面積內(nèi)繞組設(shè)計(jì)及沖片的機(jī)械強(qiáng)度能否滿足要求是另一個(gè)主要問題，這也是制約電機(jī)磁密設(shè)計(jì)的因素之一.1 沖片及繞組分析1.1 定、轉(zhuǎn)子沖片設(shè)計(jì)E7/5（E7/5 A）精梳機(jī)主電機(jī)配套的兩臺(tái)雙速子母電機(jī)，其功率比4.6 kw/0.83 kw，其安裝空間要求最大采用Y160電機(jī)的外形尺寸.電機(jī)設(shè)計(jì)定子沖片外徑φ260mm，轉(zhuǎn)子沖片外徑φ170mm，
晉中學(xué)院學(xué)報(bào) 2014年3期2014-11-10
- Halbach永磁電機(jī)與徑向結(jié)構(gòu)永磁電機(jī)比較
需提高電機(jī)的氣隙磁密。提高氣隙磁密的方法通常有兩種，一種是選擇剩余磁密高的磁鋼，但受到永磁體性能和價(jià)格的限制，該方法不太適用；另一種是通過改變永磁體的性狀、位置和排列方式等方法來增加氣隙磁密。將Halbach陣列應(yīng)用于永磁電機(jī)設(shè)計(jì)，可提高永磁電機(jī)的氣隙磁密，改善氣隙磁場(chǎng)分布，從而減少電機(jī)體積，提高電機(jī)的性能。本文闡述了Halbach陣列的工作原理，并利用有限元分析驗(yàn)證了Halbach陣列的特性。用一臺(tái)永磁同步電機(jī)分別對(duì)徑向充磁方式和Halbach陣列方式進(jìn)
電機(jī)與控制應(yīng)用 2014年7期2014-08-09
- 凸形槽電機(jī)轉(zhuǎn)子齒磁密分析
降的影響；通過齒磁密變化特點(diǎn)的分析，了解齒部鐵耗的分布狀況。1 凸形槽電機(jī)轉(zhuǎn)子齒磁密分析的必要性凸形槽電機(jī)轉(zhuǎn)子齒部形狀復(fù)雜，磁密的不均勻性增加。與普通電機(jī)在磁密處理上有些不同。1.1 凸形槽轉(zhuǎn)子齒部磁壓降計(jì)算在工程實(shí)際中，通過磁路法計(jì)算電機(jī)磁壓降，然后得出勵(lì)磁電流。對(duì)于齒部磁壓降，當(dāng)是平行齒時(shí)，齒寬取齒一半高度處的寬度，獲得平均磁密；當(dāng)是非平行齒時(shí)，由于沿槽高上各點(diǎn)齒的寬度變化，導(dǎo)致齒磁密變化，磁壓降采用近似方法中的辛普生公式獲得；對(duì)于電機(jī)起動(dòng)過程，通過經(jīng)
電機(jī)與控制應(yīng)用 2014年8期2014-08-08
- 電壓不平衡時(shí)異步電機(jī)內(nèi)部磁密與電密分布特點(diǎn)及其對(duì)損耗影響*
定、轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部磁密、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電流密度隨時(shí)間變化特點(diǎn)及其對(duì)電機(jī)各項(xiàng)損耗的影響進(jìn)行了對(duì)比研究和試驗(yàn)驗(yàn)證。本文研究成果對(duì)三相電壓不平衡條件下的電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能新技術(shù)及不平衡抑制提供了必要技術(shù)支持。1 不平衡定義與時(shí)步有限元1.1 三相電壓不平衡度的精確定義目前，國(guó)內(nèi)外大部分采用4種電壓不平衡度定義方法，即線電壓不平衡度、相電壓不平衡度、電壓不平衡度和復(fù)數(shù)電壓不平衡度(CVUF)。本文采用CVUF定義，如式(1)所示[10]為(1)kv、θv——復(fù)數(shù)電壓不平衡度的幅
電機(jī)與控制應(yīng)用 2014年3期2014-08-08
- 三種不同充磁方式圓筒型永磁直線電機(jī)氣隙磁場(chǎng)研究*
TPMLM的氣隙磁密以及極槽關(guān)系[6，7]。他們都是得出了氣隙磁密的解析公式?jīng)]有進(jìn)一步去分析結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化會(huì)對(duì)氣隙磁場(chǎng)有何影響。本文利用有限元分析軟件Ansys對(duì)三種充磁方式動(dòng)子結(jié)構(gòu)的TPMLM進(jìn)行二維有限元仿真分析。首先比較了在所有結(jié)構(gòu)參數(shù)都一樣時(shí)三種充磁方式TPMLM的無槽和開槽的氣隙磁密大小、波形以及正弦度，得出三種電機(jī)的特點(diǎn)，為電機(jī)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。在此基礎(chǔ)上再分別討論了三種充磁方式下氣隙磁密大小在改變極弧系數(shù)、永磁體厚度和氣隙大小等結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律
防爆電機(jī) 2013年3期2013-09-26
- 車用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)徑向力波仿真分析①
型，對(duì)電機(jī)的氣隙磁密時(shí)間分布和空間分布進(jìn)行仿真，計(jì)算得到電機(jī)的徑向電磁力波.1 永磁電機(jī)二維仿真模型1.1 模型建立利用Ansoft Maxwell中的RMxprt模塊對(duì)45kw永磁同步電機(jī)進(jìn)行建模，本文研究的為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用永磁電機(jī).通過實(shí)地觀測(cè)得到電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的轉(zhuǎn)子進(jìn)行CAD建模.圖1 電機(jī)二維仿真模型表1 電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)運(yùn)用 Ansoft軟件后其中的 RMxprt模塊對(duì)45kW電機(jī)定子鐵心，轉(zhuǎn)子鐵心和永磁體材料進(jìn)行定義，生成電機(jī)
- 自起動(dòng)永磁同步電機(jī)起動(dòng)過程電樞反應(yīng)退磁分析
使得永磁體工作點(diǎn)磁密降低，可能導(dǎo)致電機(jī)的不可逆退磁，影響電機(jī)運(yùn)行性能，因此研究電樞反應(yīng)退磁對(duì)永磁電機(jī)的運(yùn)行和設(shè)計(jì)具有重要意義。文獻(xiàn)[1－3]采用時(shí)步有限元法計(jì)算了永磁體的工作點(diǎn)磁密，有助于準(zhǔn)確分析永磁體退磁情況。文獻(xiàn)[4－6]分析了一些非正常運(yùn)行工況下較大電流如短路電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)退磁磁場(chǎng)對(duì)永磁體工作點(diǎn)磁密的影響，為研究永磁電機(jī)各種電樞反應(yīng)退磁情況提供了必要的依據(jù)。但上述文獻(xiàn)多是對(duì)某一靜態(tài)時(shí)刻電樞電流對(duì)永磁體退磁的影響分析，對(duì)起動(dòng)過程中電樞反應(yīng)動(dòng)態(tài)退磁特
電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2012年7期2012-01-25
- 諧波注入多相感應(yīng)電機(jī)分析
諧波電流改善氣隙磁密波形，提高鐵心利用率，并產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩。由此可見在集中整距繞組函數(shù)中，三次諧波含量比其他諧波含量要高得多，故可利用三次諧波電流產(chǎn)生有效轉(zhuǎn)矩。3 考慮諧波注入電機(jī)磁勢(shì)分析一般來說，氣隙磁密是正弦分布的，設(shè)氣隙磁密波形為：式中Bkm為各次氣隙諧波磁密的幅值?？紤]三次諧波正弦分布的磁密如下：將上式化為標(biāo)么值為：其中，b=Bg/B1；a=B3/B1。可求得當(dāng)a=1/6時(shí)，b有最大值b=0.866，即bmax=0.866= Bg/B1?？梢钥闯觯?/div>
船電技術(shù) 2011年9期2011-07-03
- 新型無鐵心永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)*
漏磁，提高了氣隙磁密;但電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鐵心損耗嚴(yán)重。文獻(xiàn)［3］介紹了一個(gè)軸向磁通永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并優(yōu)化設(shè)計(jì)了100 kW的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，但該電機(jī)的氣隙磁密較低，功率密度難以提高，導(dǎo)致材料利用率較低。文獻(xiàn)［4］介紹了10 MW永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，雖然其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，但電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間的電磁吸力較大，使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)重量大，要求電機(jī)有一定的結(jié)構(gòu)剛度。為了解決傳統(tǒng)DDPMG結(jié)構(gòu)重量大、齒槽轉(zhuǎn)矩嚴(yán)重、鐵心損耗較大且定、轉(zhuǎn)子之間存在電磁吸力等問題，文獻(xiàn)電機(jī)與控制應(yīng)用 2010年5期2010-08-28
- 高性能低諧波繞組感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁性能的數(shù)值分析
的起動(dòng)性能計(jì)算及磁密分析電機(jī)的起動(dòng)性能主要包括起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)電流通過電磁場(chǎng)計(jì)算，迭代收斂后的定子電流即為電機(jī)的起動(dòng)電流。由于起動(dòng)時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0，轉(zhuǎn)差率為1，不需要對(duì)轉(zhuǎn)差率進(jìn)行迭代。低諧波電機(jī)起動(dòng)時(shí)的磁場(chǎng)分布圖如圖3所示，由于起動(dòng)時(shí)集膚效應(yīng)作用，磁力線集中在轉(zhuǎn)子的表面。所設(shè)計(jì)的低諧波繞組電機(jī)（每槽導(dǎo)體數(shù)22匝）的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算值為855.34 N·m，而同機(jī)座號(hào)同極數(shù)的Y225M-6-30 kW電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的標(biāo)準(zhǔn)值為590.7 N·m，Y280S電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2010年3期2010-02-10
- 新型無鐵心永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)*