齒槽
- 伺服電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法研究
，不可避免的存在齒槽轉(zhuǎn)矩。齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)的一種固有現(xiàn)象，來自于永磁體與電樞齒之間的切向力，是轉(zhuǎn)子全部永磁體與全部齒槽相互作用的結(jié)果[1]。目前削弱伺服電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的主要手段有：修改槽數(shù)、極數(shù)的配合；采用定子斜槽、定子齒內(nèi)圓部分開輔助槽、減小槽口寬度、非等寬槽口配合等；轉(zhuǎn)子斜極、優(yōu)化極弧系數(shù)、采用平行充磁等[2]。其中，優(yōu)化槽極配合與轉(zhuǎn)子斜極易于在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)。本文以工業(yè)機(jī)器人用伺服電機(jī)為例，建立瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)場模型并進(jìn)行仿真，分析分?jǐn)?shù)槽繞組方案、轉(zhuǎn)子斜極方
日用電器 2023年8期2023-10-18
- 基于齒削角的PMaSynRM齒槽轉(zhuǎn)矩抑制分析
PMaSynRM齒槽轉(zhuǎn)矩抑制分析張 珂（駐青島地區(qū)第一軍事代表室，山東青島 266000）本文針對永磁輔助同步磁阻電機(jī)在降低齒槽轉(zhuǎn)矩方面的需求，推導(dǎo)了齒槽轉(zhuǎn)矩、氣隙磁密和氣隙磁導(dǎo)的解析表達(dá)式，通過表達(dá)式分析了齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機(jī)理。隨后以一臺(tái)樣機(jī)為研究對象，通過有限元仿真，研究了不同齒削角寬度對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。結(jié)果表明，齒削角可以改善氣隙磁導(dǎo)的分布情況，顯著降低齒槽轉(zhuǎn)矩。永磁輔助同步磁阻電機(jī) 齒槽轉(zhuǎn)矩0 引言永磁輔助同步磁阻電機(jī)（Permanent Magne
船電技術(shù) 2023年8期2023-08-25
- 定轉(zhuǎn)子雙開槽對永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響*
勢。然而永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動(dòng),影響電機(jī)控制精度,產(chǎn)生噪聲等問題。因此降低齒槽轉(zhuǎn)矩,提高電機(jī)性能具有十分重要的研究意義。夏加寬等[1]通過在定子電樞上開矩形輔助槽,增加基本齒槽轉(zhuǎn)矩次數(shù),降低了齒槽轉(zhuǎn)矩幅值。但并未對輔助槽的參數(shù)分析,尋求最優(yōu)解。古海江等[2]對定子齒輔助槽的寬度、深度和軸心線夾角位置進(jìn)行連續(xù)性分析得出最優(yōu)的輔助槽模型。楊金歌、倪有源等[3-4]將不規(guī)則的開槽區(qū)域利用微積分原理分割成較小的規(guī)則區(qū)域,得出齒槽轉(zhuǎn)矩與輔助槽參數(shù)關(guān)系,驗(yàn)證了
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2023年7期2023-08-02
- 考慮加工誤差的表貼式永磁伺服電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩分析與抑制
態(tài)響應(yīng)的要求。但齒槽轉(zhuǎn)矩是導(dǎo)致永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的主要原因之一[2]，影響伺服電機(jī)控制精度，所以永磁伺服電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的抑制尤為重要。齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁體與定子齒之間相互吸引產(chǎn)生的[3]?，F(xiàn)有文獻(xiàn)提出了各種各樣齒槽轉(zhuǎn)矩抑制方法，但絕大多數(shù)是以理想模型為基礎(chǔ)的理論分析與仿真計(jì)算，并未計(jì)及批量生產(chǎn)中可能存在的加工誤差。包括定子參數(shù)優(yōu)化的定子斜槽、不等槽口寬、定子齒開虛槽等方法，轉(zhuǎn)子參數(shù)優(yōu)化的優(yōu)化極靴深度、轉(zhuǎn)子斜極、優(yōu)化極弧系數(shù)、磁極分段移位、磁極采用不對稱角度、采用不
微電機(jī) 2022年6期2022-07-28
- 8 kW盤式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩分析與優(yōu)化
的變化，從而產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩［1］.由于齒槽轉(zhuǎn)矩的存在增大了起動(dòng)時(shí)的阻力矩，并且運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生較大的噪聲和振動(dòng)，從而降低了風(fēng)能的利用程度.故降低盤式風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩，可以使得起動(dòng)風(fēng)速降低，從而有效提高風(fēng)能的利用率，使盤式風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速較低時(shí)便能發(fā)電.有關(guān)永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩抑制方法，總的來說主要分成兩類：一類主要通過電機(jī)控制策略來抵消，屬于被動(dòng)的抑制方法.而另一類為主動(dòng)抑制方法，則從電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)來考慮，在設(shè)計(jì)電機(jī)本體時(shí)通過改變其結(jié)構(gòu)參數(shù)來削弱電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩
- 基于定子錯(cuò)位的軸向磁通永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法
永磁電機(jī)中固有的齒槽轉(zhuǎn)矩直接影響著電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、振動(dòng)與噪聲，對電機(jī)的正常運(yùn)行造成不利影響，因此關(guān)于齒槽轉(zhuǎn)矩的解析計(jì)算和削弱方法一直是近年來的研究熱點(diǎn)。為削弱軸向磁通永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，文獻(xiàn)[4]采用田口法對一臺(tái)雙定子軸向磁通發(fā)電機(jī)的槽口寬度、極弧系數(shù)和氣隙長度進(jìn)行優(yōu)化，在不影響電機(jī)功率密度的情況下有效降低了電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩。文獻(xiàn)[5]根據(jù)麥克斯韋張量理論推導(dǎo)了軸向磁通永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩與電磁轉(zhuǎn)矩的解析公式，并基于該公式，通過變極弧系數(shù)法削弱了一臺(tái)單定子軸向
微特電機(jī) 2022年5期2022-06-17
- 直流無刷電機(jī)中齒槽轉(zhuǎn)矩的能量分析
25)0 引 言齒槽轉(zhuǎn)矩(Cogging Torque)，是齒槽類無刷永磁電機(jī)的固有指標(biāo)，在定子繞組斷電狀態(tài)下，由永磁體的永磁場與定子鐵心的齒槽結(jié)構(gòu)相互作用形成電磁力，進(jìn)而在圓周方向產(chǎn)生周期性的固定轉(zhuǎn)矩。齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁體與定子齒槽結(jié)構(gòu)之間切向的電磁力形成的，使永磁無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子在由旋轉(zhuǎn)趨勢的情況下，與定子有沿磁軸線對其的趨勢，試圖阻止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生的一種周期性轉(zhuǎn)矩[1]。電機(jī)運(yùn)行中齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)造成轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速波動(dòng)增大、運(yùn)行不平穩(wěn)等問題；但在某些特殊應(yīng)用工況
微電機(jī) 2022年4期2022-05-23
- 基于磁極分塊與轉(zhuǎn)子開槽削弱永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩
對PMSM特有的齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱是永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。目前齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱方法主要有磁極偏移[3]，改變極弧系數(shù)[4]，不等槽口寬的配合[5]，磁極削角[6]等。文獻(xiàn)[7-8]根據(jù)齒槽轉(zhuǎn)矩對稱性和周期性的特點(diǎn)，提出了磁極分塊和磁極間隔距離對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。前者提出將表貼式PMSM磁極均勻分塊，后者在此基礎(chǔ)上研究內(nèi)置式PMSM磁極非均勻分塊的方法。本文依據(jù)文獻(xiàn)[7]削弱表貼式PMSM齒槽轉(zhuǎn)矩的思路，提出磁極分塊與轉(zhuǎn)子開輔助槽相結(jié)合的方法優(yōu)化內(nèi)置
微電機(jī) 2022年2期2022-03-30
- 永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩分析研究
數(shù)也較高[1]。齒槽轉(zhuǎn)矩是定子鐵芯的齒槽與轉(zhuǎn)子永磁體相互作用而產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩。齒槽轉(zhuǎn)矩是電機(jī)本身的輸出性能穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要參數(shù)。齒槽轉(zhuǎn)矩是引起永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲的原因之一，影響永磁電機(jī)的高效運(yùn)行，電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)主要目標(biāo)就是有效削弱齒槽轉(zhuǎn)矩幅值，提高電機(jī)性能[2]。因此關(guān)于齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機(jī)理、計(jì)算方法及削弱措施一直是研究熱點(diǎn)。目前一般談及齒槽轉(zhuǎn)矩均設(shè)定為等電樞（定轉(zhuǎn)子等高）模型探討，而實(shí)際電機(jī)產(chǎn)品中，為了獲得更高的性能，電樞往往是不等高的，本文主要探究不
日用電器 2021年6期2021-07-19
- 電機(jī)槽極配合與電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量特性研究(Ⅲ)
較好地減弱電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，但并不是轉(zhuǎn)子直極錯(cuò)位的段數(shù)多，電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩就一定小，有時(shí)轉(zhuǎn)子分段數(shù)少的齒槽轉(zhuǎn)矩比轉(zhuǎn)子分段數(shù)多的齒槽轉(zhuǎn)矩要小。下面用分?jǐn)?shù)槽集中繞組和少極分布繞組分析電機(jī)的直極錯(cuò)位和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的波形。1 齒槽轉(zhuǎn)矩單峰波形對稱度圖1、圖2是電機(jī)不斜極時(shí)12槽10極(CT=2)和18槽6極(CT=6)的齒槽轉(zhuǎn)矩波形?？梢姡?8槽6極波形的單峰幅值對稱度較差。電機(jī)槽極配合的評(píng)價(jià)因子CT越小，電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩單峰幅值對稱度越好。圖1 12槽10極齒槽轉(zhuǎn)
微特電機(jī) 2021年3期2021-04-06
- 基于齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化的冷卻風(fēng)扇異響消除
，不可避免地產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，引起振動(dòng)和噪聲，影響系統(tǒng)地控制精度，齒槽轉(zhuǎn)矩是高性能永磁電機(jī)設(shè)計(jì)和制造中必須考慮和解決的關(guān)鍵問題[1]。永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱方法主要有極磁偏移法、極弧系數(shù)法、斜槽或斜極法、開輔助槽法等多種方法。劉婷等[2]提出磁極偏移角度計(jì)算方法，對電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩有顯著削弱效果。文獻(xiàn)[3]提出一種基于能量法的極弧系數(shù)選擇方法，采用有限元方法驗(yàn)證解析法的有效性。安忠良等[4]采用解析法和有限元法相結(jié)合的方式研究了隔磁橋形狀的改變對齒槽
汽車實(shí)用技術(shù) 2021年5期2021-03-29
- 槽極配合與電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量特性研究(Ⅱ)
0 引 言電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩與電機(jī)的槽極配合有密切的關(guān)系。也就是說，不考慮電機(jī)結(jié)構(gòu)，僅選取適當(dāng)?shù)牟蹣O配合，電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩也會(huì)相應(yīng)減小。采用定子斜槽或轉(zhuǎn)子斜極，從電機(jī)結(jié)構(gòu)上也會(huì)對齒槽轉(zhuǎn)矩有較大的影響。在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，可以先選取一個(gè)CT、KL較小的電機(jī)槽極配合，然后進(jìn)行電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化電機(jī)磁路，建立優(yōu)化的電機(jī)模塊(電機(jī)不斜槽或斜極)，計(jì)算電機(jī)模塊的性能，查看計(jì)算出的電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩，判斷與目標(biāo)齒槽轉(zhuǎn)矩的差距，決定是否要對電機(jī)進(jìn)行斜槽或斜極，是否對磁鋼采取極弧系數(shù)優(yōu)化、
微特電機(jī) 2021年2期2021-02-28
- 電機(jī)槽極配合與電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量特性研究(I)
的會(huì)產(chǎn)生有較大的齒槽轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、較多的高次諧波、振動(dòng)、噪聲等，這就是電機(jī)的本身運(yùn)行質(zhì)量特性差別的緣故。因此，除了要考核電機(jī)的運(yùn)行機(jī)械特性，還得考核電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量特性，兩者不可偏廢。電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量特性是電機(jī)的內(nèi)特性，它是由電機(jī)的某些重要因素所控制的。電機(jī)的質(zhì)量特性包括：齒槽轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、諧波、感應(yīng)電動(dòng)勢和波形、最大輸出功率等。本文研究的電機(jī)質(zhì)量特性是由電機(jī)的槽數(shù)、極數(shù)配合所決定的,也就是說電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量的好壞與電機(jī)選取某種槽、極配合有著重大關(guān)系。如果電
微特電機(jī) 2021年1期2021-01-25
- 冷板散熱齒槽加工工藝方法的改進(jìn)
如何提高冷板散熱齒槽的加工效率以適應(yīng)越來越短的生產(chǎn)交付周期是十分必要的。[1]1 冷板散熱齒槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工工藝性分析圖1所示為某產(chǎn)品零件冷板散熱齒槽的結(jié)構(gòu)外形圖，其主要尺寸長233.35 mm、寬150.1 mm,散熱齒槽31個(gè)，呈矩陣陣列分布，齒槽寬3.3 mm、齒寬1 mm、深10 mm,主要用來對印制板單元元器件進(jìn)行散熱。主要考慮到31處散熱齒槽呈矩陣陣列分布密集，最初的加工工藝設(shè)計(jì)為數(shù)控加工中心立銑刀分層銑削的方式，可以一次裝夾完成所有齒槽的加
雷達(dá)與對抗 2020年2期2020-12-25
- 基于斜槽口的永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱研究
具有較高的要求。齒槽轉(zhuǎn)矩對永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、定位精度等性能有著一定的影響。為了減小電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，眾多專家、學(xué)者及工程技術(shù)人員都做了大量的研究工作。文獻(xiàn)[1]通過傅里葉級(jí)數(shù)分析方法對單個(gè)槽產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩規(guī)律進(jìn)行了研究，推導(dǎo)出了槽口偏移角度的公式，并通過有限元仿真驗(yàn)證了該方法的可行性。文獻(xiàn)[2]使用響應(yīng)面法優(yōu)化定子鐵芯的槽口偏移角度與槽口的寬度來削弱電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，建立了槽口寬度與槽口偏移角度間的數(shù)學(xué)模型，并用有限元法驗(yàn)證了其正確性。文獻(xiàn)[3]分析了電機(jī)定子
日用電器 2020年9期2020-10-15
- 內(nèi)置式V型永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化
弱永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，通過基于能量法的齒槽轉(zhuǎn)矩解析表達(dá)式量化極弧系數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，將V型永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜幾何關(guān)系歸納為4個(gè)設(shè)計(jì)變量，使用4個(gè)變量的正交表對齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過有限元仿真得到使齒槽轉(zhuǎn)矩取最小值的最優(yōu)設(shè)計(jì)變量組合。對比優(yōu)化前、后齒槽轉(zhuǎn)矩峰值可知，所提出的基于田口法的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案能有效削弱永磁同步電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩。關(guān)鍵詞：齒槽轉(zhuǎn)矩; 轉(zhuǎn)子; 能量法; 極弧系數(shù); 田口法; 正交表; 設(shè)計(jì)變量中圖分類號(hào)：TM302; TB1
計(jì)算機(jī)輔助工程 2020年1期2020-04-09
- 槽口偏移對永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩抑制的分析*
物理結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生 齒槽轉(zhuǎn)矩，對機(jī)電性能有較大影響。齒槽轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子永磁體磁場同定子鐵心的齒槽相互作用在圓周方向產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)會(huì)帶來電機(jī)的振動(dòng)與噪聲，影響系統(tǒng)的控制精度[2]。隨著永磁體的日益廣泛使用，齒槽轉(zhuǎn)矩的問題更加突出。如何有效削弱齒槽轉(zhuǎn)矩成為近年來永磁電機(jī)研究的熱點(diǎn)問題之一。目前，通過中外學(xué)者的研究，在削弱齒槽轉(zhuǎn)矩方面取得了許多重要成果。其削弱方法主要包括，分?jǐn)?shù)槽、極弧系數(shù)優(yōu)化、永磁體分塊、輔助槽、斜槽和斜極、磁極偏移、槽口寬優(yōu)化等。文獻(xiàn)[3
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2019年10期2019-10-31
- 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分析
生的磁場和定子的齒槽之間相互作用產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩(如未特殊說明，以下齒槽轉(zhuǎn)矩的單位均為牛米)，齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的脈動(dòng)，進(jìn)一步產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，極大影響電機(jī)工作性能。因而在設(shè)計(jì)和研發(fā)永磁電機(jī)時(shí)，對齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理和解決方法的研究顯得尤為必要?，F(xiàn)有降低齒槽轉(zhuǎn)矩的方法[1]很多，大致可分為兩類，一是改變常規(guī)設(shè)計(jì)參數(shù)，二是對電機(jī)的某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。可以通過改變電機(jī)的極槽配合、定子槽開口寬度、極弧系數(shù)大小等常規(guī)設(shè)計(jì)參數(shù)以降低齒槽轉(zhuǎn)矩；優(yōu)化電機(jī)結(jié)構(gòu)主要包含
防爆電機(jī) 2019年4期2019-08-03
- 低速永磁同步電動(dòng)機(jī)降低齒槽轉(zhuǎn)矩的方法
步電動(dòng)機(jī)需要降低齒槽轉(zhuǎn)矩，提高整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。本文選取的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為110 r/min，通過Ansys18.2軟件仿真，比較電動(dòng)機(jī)在不同極弧系數(shù)、偏心距和斜槽角度下的齒槽轉(zhuǎn)矩的大小，分別選取各組的最佳值；對齒槽轉(zhuǎn)矩值最小的三相反電勢波形和氣隙磁密波形分別仿真，進(jìn)行諧波分析，說明在降低齒槽轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，三相反電勢和氣隙磁密也有所改善。1 齒槽轉(zhuǎn)矩研究現(xiàn)狀對降低齒槽轉(zhuǎn)矩的方法和關(guān)于電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的研究較多。在磁鋼形狀優(yōu)化領(lǐng)域，文獻(xiàn)[1]研究了偏心永
上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào) 2019年1期2019-06-12
- 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化設(shè)計(jì)
的磁路關(guān)系而產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩，從而引起輸出轉(zhuǎn)矩發(fā)生波動(dòng)，對系統(tǒng)的性能造成不良影響[1]。目前，國內(nèi)研究人員針對永磁電機(jī)定轉(zhuǎn)子開槽對齒槽轉(zhuǎn)矩影響做了較多研究。文獻(xiàn)[2-5]從齒槽轉(zhuǎn)矩解析式出發(fā)，研究了定子開輔助槽對表貼式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，結(jié)合實(shí)例給出了輔助槽形狀、槽深及槽寬等設(shè)計(jì)參數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響規(guī)律，證明了定子齒合理開槽可有效降低齒槽轉(zhuǎn)矩。文獻(xiàn)[6-7]在齒槽轉(zhuǎn)矩解析式基礎(chǔ)上，采用有限元法研究了定子齒開輔助槽對內(nèi)置V型永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，基于實(shí)例，
微電機(jī) 2019年4期2019-05-27
- 不同轉(zhuǎn)子輔助槽對內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
永磁電機(jī)仍面臨由齒槽轉(zhuǎn)矩帶來的調(diào)速精度差、位置控制精度差和起動(dòng)困難等問題，這些問題在電機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)尤其嚴(yán)重。齒槽轉(zhuǎn)矩是由電機(jī)本體的物理結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生。永磁電機(jī)中，永磁體與對應(yīng)的齒槽結(jié)構(gòu)存在相互作用力，該作用力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩試圖令永磁磁極與齒槽保持對齊。該轉(zhuǎn)矩即使在繞組不通電的情況下也會(huì)存在，這個(gè)轉(zhuǎn)矩就是齒槽轉(zhuǎn)矩[3]。文獻(xiàn)[4]用能量法和傅里葉分解對齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行解析分析，該分析具有重要意義?；诖朔椒ǎ綎|大學(xué)王秀和教授團(tuán)隊(duì)提出了一種快速而精確的方法，推導(dǎo)了新的齒
微特電機(jī) 2019年5期2019-05-27
- 基于諧波分析的永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩抑制
的變化，從而產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，引起電機(jī)振動(dòng)和噪聲，并影響電機(jī)的控制精度，因此如何有效地削弱齒槽轉(zhuǎn)矩一直以來都是專家學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。削弱電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的方法有多種，例如采用斜極或者斜槽的方法、采用不等槽口寬度的方法、采用磁極偏移的方法、對偏心距或者極弧系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的方法等[3-7]，其中，開輔助槽削弱電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩是一種有效便捷的方法。傳統(tǒng)的開輔助槽的方法一般采用均勻開槽，即輔助槽在定子齒冠上均勻分布，每個(gè)電樞齒冠開1～3個(gè)輔助槽；或者采用有
微特電機(jī) 2019年1期2019-02-25
- 混合永磁記憶電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的抑制
應(yīng)用前景[1]。齒槽轉(zhuǎn)矩是由于轉(zhuǎn)子永磁體和定子齒相互作用產(chǎn)生的，會(huì)影響電機(jī)的控制精度，并會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)和噪聲[2]，對電機(jī)的低速性能和位置檢測精度有很大影響。作為永磁電機(jī)的一種，混合永磁記憶電機(jī)由于其雙凸極結(jié)構(gòu)和聚磁效應(yīng)，使得該電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩比一般永磁電機(jī)更大，優(yōu)化其齒槽轉(zhuǎn)矩可以減小電機(jī)的振動(dòng)和噪聲，對提高電機(jī)性能具有重要意義。國內(nèi)外許多專家學(xué)者對齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了深入的研究，提出很多方法來優(yōu)化齒槽轉(zhuǎn)矩。文獻(xiàn)[3-5]采用能量法、側(cè)邊力法推導(dǎo)了表貼式永磁電機(jī)的齒槽
微特電機(jī) 2019年1期2019-02-25
- 一種優(yōu)化永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子削弱齒槽轉(zhuǎn)矩研究
表貼式產(chǎn)生更大的齒槽轉(zhuǎn)矩和有效氣隙，在高轉(zhuǎn)矩電流比和轉(zhuǎn)矩體積比的應(yīng)用工況下，要求電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，對振動(dòng)和噪聲要求更為嚴(yán)格，因此通過減少齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)而抑制電機(jī)振動(dòng)和噪聲成為越來越多人關(guān)注的重點(diǎn)[4]。在傳統(tǒng)的齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分析中，主要包括優(yōu)化極弧系數(shù)[5]，采用不同極槽配合[6]，優(yōu)化不等槽口寬[7-8]，磁極偏移[9]，定子開輔助槽[10]，轉(zhuǎn)子靜態(tài)偏心[11]等方法。很少關(guān)注在轉(zhuǎn)子表面的研究，本文提出一種在內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子表面特定位置添加多個(gè)對稱輔助槽的
微特電機(jī) 2018年10期2018-10-20
- 分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩研究
。在永磁電機(jī)中，齒槽轉(zhuǎn)矩的存在，增加了輸出轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，對電機(jī)的控制精度會(huì)造成一定的影響。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于加工工藝水平問題，零件幾乎都是非理想的，也使得齒槽轉(zhuǎn)矩相對理想情況有所增加。為了消除或降低齒槽轉(zhuǎn)矩，國內(nèi)外的許多研究人員都做了相關(guān)的研究。文獻(xiàn)[1]采用能量法經(jīng)過傅里葉分解推導(dǎo)得出了齒槽轉(zhuǎn)矩與槽口寬度間的關(guān)系計(jì)算式，采用有限元法對一臺(tái)12槽10極電機(jī)的槽口與齒槽轉(zhuǎn)矩間關(guān)系進(jìn)行了仿真，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。文獻(xiàn)[2]研究表明，偏心只對滿足特定
微特電機(jī) 2018年7期2018-08-09
- 一種削弱表面-內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩方法
永磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。齒槽轉(zhuǎn)矩是由永磁體和槽相互作用產(chǎn)生的，是永磁電機(jī)不可避免的問題之一。較大的齒槽轉(zhuǎn)矩將會(huì)造成電機(jī)的振動(dòng)、噪聲，并會(huì)影響電機(jī)控制精度[7]。而表面-內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)采用表面式永磁體和內(nèi)置式永磁體的混合搭配，使對齒槽轉(zhuǎn)矩的分析更為復(fù)雜。文獻(xiàn)[8]通過改變齒的寬度，研究了不同齒寬比的齒槽轉(zhuǎn)矩。文獻(xiàn)[9]采用磁極分段解析模型，通過多目標(biāo)粒子群優(yōu)化方法確定磁極各段寬度的最優(yōu)組合。文獻(xiàn)[10]采用了磁極偏移方法來優(yōu)化電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，并用有限元驗(yàn)證優(yōu)化
微特電機(jī) 2018年2期2018-04-27
- 削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的定子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)*
音方向發(fā)展，降低齒槽轉(zhuǎn)矩變得尤為重要。針對齒槽轉(zhuǎn)矩問題，國內(nèi)外專家學(xué)者給出了不少降低齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，這包括：不等厚磁鋼、磁極偏移、轉(zhuǎn)子斜極、定子斜槽、定子齒開槽等方法[1-11]。本文給出了一種削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的新方法，即：將定子齒設(shè)計(jì)成無齒靴狀，并在齒牙處開設(shè)燕尾槽，采用拼接式結(jié)構(gòu)去除槽開口。1 齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的原理齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機(jī)理為：在繞組不通電的情況下，永磁體和定子鐵心之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)，引發(fā)主磁路磁導(dǎo)產(chǎn)生變化，磁場能量分布隨即發(fā)生了改變，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)械轉(zhuǎn)矩
飛控與探測 2018年3期2018-04-20
- 永磁電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響綜述
重要的戰(zhàn)略意義。齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電動(dòng)機(jī)特有的問題，在永磁體和定子或轉(zhuǎn)子槽之間發(fā)生相對位移時(shí)產(chǎn)生。齒槽轉(zhuǎn)矩過大的危害主要有兩點(diǎn)：①會(huì)引起電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)進(jìn)而影響對電動(dòng)機(jī)的控制精度；②產(chǎn)生噪聲，影響用戶體驗(yàn)，因此關(guān)于齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機(jī)理、計(jì)算方法和削弱措施一直是中外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。而對電動(dòng)機(jī)性能改善的研究方法，主要通過控制策略的改進(jìn)和對電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化。本文將從電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，對國內(nèi)外齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱研究進(jìn)行綜述[1-3]。目前對于齒槽轉(zhuǎn)矩的分析計(jì)算方法一
電氣技術(shù) 2018年2期2018-03-01
- 輔助槽對永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響因素研究
輔助槽對永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響因素研究李衛(wèi)民，井天堯，陳 靜（遼寧工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，遼寧 錦州 121001）齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)特有的問題之一，它會(huì)使電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，引起振動(dòng)和噪聲。以一臺(tái)48槽8極內(nèi)置永磁同步電機(jī)為例，建立永磁電機(jī)模型，運(yùn)用Ansoft軟件對其進(jìn)行有限元分析，研究輔助槽對永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，結(jié)果表明輔助槽的個(gè)數(shù)、形狀和尺寸都會(huì)對齒槽轉(zhuǎn)矩的大小造成影響。合理的輔助槽設(shè)計(jì)可以有效地抑制齒槽轉(zhuǎn)矩。永磁電機(jī)；齒槽轉(zhuǎn)矩；輔助槽；
- 一種削弱雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩方法
率［1－2］。但齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)的固有特性，由永磁體磁場與齒槽互相作用產(chǎn)生，齒槽轉(zhuǎn)矩的出現(xiàn)會(huì)造成電機(jī)的振動(dòng)和噪聲，影響電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量［3－5］。雙轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊之處在于:電機(jī)由內(nèi)轉(zhuǎn)子、中間定子、外轉(zhuǎn)子組成，電機(jī)的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子共同驅(qū)動(dòng)一根轉(zhuǎn)軸，總齒槽轉(zhuǎn)矩為內(nèi)、外齒槽轉(zhuǎn)矩之和;并且由于內(nèi)、外電機(jī)半徑尺寸相距較大，所以外側(cè)齒槽轉(zhuǎn)矩幅值遠(yuǎn)大于內(nèi)側(cè)［6］。為了有效削弱雙轉(zhuǎn)子電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩，中、外學(xué)者做了很多研究。文獻(xiàn)［7］研究用斜極的方法分別減小內(nèi)、外齒槽轉(zhuǎn)矩;文獻(xiàn)
微特電機(jī) 2017年6期2017-06-13
- 異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的優(yōu)化分析
槽相互作用,產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩,齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),引起電機(jī)的振動(dòng)和噪聲,怎樣減小齒槽轉(zhuǎn)矩成為相關(guān)永磁電機(jī)方向?qū)＜覍W(xué)者關(guān)注的問題之一。文獻(xiàn)[5]利用有限元分析方法研究極弧系數(shù)及極槽配合對永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響,并提出減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法;文獻(xiàn)[6]建立2極1.5 kW永磁同步電機(jī)的有限元分析模型,研究極弧系數(shù)、定子輔助槽等參數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響,但其計(jì)算周期長、計(jì)算量大;文獻(xiàn)[7]在考慮飽和的基礎(chǔ)上,利用有限元分析電機(jī)的定轉(zhuǎn)子參數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響,但該方法
微特電機(jī) 2017年9期2017-05-15
- 削弱異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的新方法
它們的運(yùn)作受到了齒槽轉(zhuǎn)矩的消極影響[3-4]。齒槽轉(zhuǎn)矩通過產(chǎn)生振動(dòng)和機(jī)械噪聲從而降低了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩質(zhì)量,這嚴(yán)重影響了機(jī)器性能,尤其是在低速和直接驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中[5]。較大的齒槽轉(zhuǎn)矩會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的起動(dòng)困難。因此,降低齒槽轉(zhuǎn)矩在永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)中是非常重要的。研究人員調(diào)查了不同的降低齒槽轉(zhuǎn)矩的方法,如槽口偏移[5-6]、磁體偏移[7]、輔助槽[8]、極弧系數(shù)優(yōu)化和不同極弧系數(shù)組合[9]、永磁體分塊[10-11]、永磁體塑形[12]是文獻(xiàn)中提到的削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的方法的案例。
微特電機(jī) 2017年4期2017-05-13
- 鐵氧體永磁輔助式磁阻伺服電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩研究
競爭力。伺服電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩是人們比較關(guān)注的一個(gè)問題,它直接影響伺服系統(tǒng)的控制精度。齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)由于齒槽對應(yīng)氣隙磁導(dǎo)的變化所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。與釹鐵硼伺服電機(jī)一般用表貼式轉(zhuǎn)子不同,鐵氧體伺服電機(jī)則為內(nèi)置式、多層轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),且采用磁性能相對較弱的鐵氧體永磁材料,這些變化都會(huì)對電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生影響。本文使用計(jì)算機(jī)仿真方法研究分布繞組和集中繞組鐵氧體伺服電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩以及降低鐵氧體伺服電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的措施,并與表貼式釹鐵硼伺服電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行比較分析。1 分布繞組鐵氧
微特電機(jī) 2017年7期2017-05-04
- 多維齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化方法在永磁電機(jī)中的應(yīng)用研究
71003)多維齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化方法在永磁電機(jī)中的應(yīng)用研究董淑惠，王 慧，王艾萌(華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，河北 保定 071003)分別采用改變定子齒的形狀、調(diào)整極弧系數(shù)以及磁極偏移的方法來削弱永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，并將這3種方法相結(jié)合使齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)一步優(yōu)化。通過建立永磁電機(jī)的有限元模型，對提出的齒槽轉(zhuǎn)矩抑制方法進(jìn)行理論分析與有限元驗(yàn)證，并對采用磁極偏移法減小齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：改變定子齒的形狀、最優(yōu)極弧系數(shù)法和磁極偏移法均有效減小齒槽轉(zhuǎn)矩
- 內(nèi)置“一”型永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱
”型永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱吳幫超,黃開勝,賴文海,方 超,黃光建(廣東工業(yè)大學(xué)，廣州 510006)為降低內(nèi)置“一”型永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩，提出了永磁體不均勻分塊的方法。首先列出了齒槽轉(zhuǎn)矩解析式，由解析式與永磁體剩磁密度分布的傅里葉展開式，分析了永磁同步電機(jī)的磁極在體積不變的情況下，將磁極合理分塊后的齒槽轉(zhuǎn)矩比磁極不分塊時(shí)小。然后，以8極36槽永磁同步電機(jī)為例，用有限元軟件建立二維模型，分析3個(gè)永磁塊不同寬度分配對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。最后，分析了永磁體分塊對
微特電機(jī) 2017年2期2017-04-01
- 基于改變定子齒槽參數(shù)的異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱措施研究
0)基于改變定子齒槽參數(shù)的異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱措施研究唐 旭1,2王秀和1田蒙蒙1孟笑雪1(1. 山東大學(xué)電氣工程學(xué)院 濟(jì)南 250061 2. 青島理工大學(xué)自動(dòng)化工程學(xué)院 青島 266520)齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)的共有問題，是該類電機(jī)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的問題之一。異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)能夠利用籠型轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)自起動(dòng)，齒槽轉(zhuǎn)矩的存在會(huì)對電機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。研究了通過改變定子齒槽參數(shù)削弱異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，分別推導(dǎo)了改
電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2016年23期2017-01-03
- 內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的解析計(jì)算
?內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的解析計(jì)算李桂丹,王佐民,李 斌(天津大學(xué),天津 300072)利用定子側(cè)邊力法分析了內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩。在基于等效磁網(wǎng)絡(luò)法的基礎(chǔ)上求解出內(nèi)置式永磁電機(jī)的氣隙磁密，進(jìn)而將其等效為表貼式結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，建立了等效電機(jī)單槽模型，獲得了齒槽轉(zhuǎn)矩各階諧波分量，進(jìn)而根據(jù)槽空間相位關(guān)系合成了電機(jī)總的齒槽轉(zhuǎn)矩，提高了計(jì)算效率。計(jì)算結(jié)果與有限元法所得出的結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了本方法的正確性。齒槽轉(zhuǎn)矩;內(nèi)置式永磁電機(jī);單槽模型;側(cè)邊力;合成0
微特電機(jī) 2016年10期2016-12-20
- 一種削弱永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的方法
弱永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的方法柳 霖1，井立兵1,2，羅正豪1，高起興1(1.三峽大學(xué)，宜昌 443002；2.水電機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與維護(hù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(三峽大學(xué))，宜昌，443002)為減少永磁同步電動(dòng)機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，討論了一種新的設(shè)計(jì)方案。構(gòu)建了一種新的定子槽，沿橫軸分成上下兩部分，上半部分的定子槽口向右偏移一定角度，下半部分的定子槽口向左偏移同樣角度，并給出了偏移角度的表達(dá)式。通過該方法將電機(jī)的定子槽口偏移適當(dāng)角度，使電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩分量相互抵消，從而削弱了
微特電機(jī) 2016年10期2016-12-20
- 一種磁通反向式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化方案的研究
通反向式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化方案的研究盧 棟，亢 凱，吳 昊(山東大學(xué)，濟(jì)南 250061)針對磁通反向式永磁電機(jī)較為突出的齒槽轉(zhuǎn)矩問題，通過二維有限元軟件仿真比較了三種不同結(jié)構(gòu)的磁通反向式永磁電機(jī)即內(nèi)、外轉(zhuǎn)子等齒寬及內(nèi)轉(zhuǎn)子不等齒寬的齒槽轉(zhuǎn)矩。仿真分析表明，由原有樣機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒等寬轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子齒寬度為8°和20°相結(jié)合的結(jié)構(gòu)可最大程度上消弱齒槽轉(zhuǎn)矩。磁通反向式永磁電機(jī)；齒槽轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)子不等齒寬；仿真分析0 引 言隨著現(xiàn)代社會(huì)電氣化水平的提高，電機(jī)產(chǎn)品在眾多領(lǐng)域
微特電機(jī) 2016年3期2016-11-29
- 定子齒開槽對內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響*
對內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響*古海江，黃文美，王超，高嘉偉(河北工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，天津300130)內(nèi)置式永磁電機(jī)的永磁體在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，與表貼式永磁電機(jī)相比，其等效氣隙小、齒槽轉(zhuǎn)矩的影響大。在分析齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上，研究了定子齒開輔助槽對內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。以8極48槽內(nèi)置V型永磁同步電機(jī)為研究對象，利用有限元方法分析了槽口寬度、深度和槽口中心線夾角對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。研究表明，合理設(shè)計(jì)定子齒上的輔助槽可以有效地削弱內(nèi)置V型永磁同步電機(jī)
電機(jī)與控制應(yīng)用 2016年8期2016-10-26
- 基于三維場的斜槽電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分析*
三維場的斜槽電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化分析*朱道萌1，楊立1，盧南方1，趙磊2，張宇2(1．貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，貴州貴陽550025；2.貴州凱敏博機(jī)電科技有限公司，貴州貴陽550025)齒槽轉(zhuǎn)矩是有槽電機(jī)固有的特性，對電機(jī)起動(dòng)、可靠性以及控制精度等都具有較大影響。以某型產(chǎn)品為實(shí)驗(yàn)載體，根據(jù)斜槽對電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的抑制原理求得該產(chǎn)品的最佳斜槽角度；應(yīng)用Ansfot Maxwell 3D分析直槽與斜槽對齒槽轉(zhuǎn)矩的不同影響，得到兩種定子結(jié)構(gòu)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的仿真曲線，對比分析
現(xiàn)代機(jī)械 2016年4期2016-08-16
- 利用轉(zhuǎn)子輔助孔削弱永磁電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的方法
孔削弱永磁電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的方法王建設(shè)，鄒海榮(上海電機(jī)學(xué)院 電氣學(xué)院, 上海 201306)分析了永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩的原因，歸納了目前削弱永磁電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩常用的方法，提出在轉(zhuǎn)子上設(shè)輔助孔來削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的新方法。以一臺(tái)12槽8極的PMSM為研究對象，利用有限元Ansoft軟件仿真分析了轉(zhuǎn)子輔助孔對齒槽轉(zhuǎn)矩的抑制效果。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子輔助孔的孔型、位置以及尺寸都會(huì)對齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生影響。選擇適合的輔助孔的尺寸、位置能夠有效地減小齒槽轉(zhuǎn)矩，從而削
上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào) 2016年3期2016-08-04
- 基于Ansoft的圓筒型永磁直線電機(jī)的齒槽力有限元分析
型永磁直線電機(jī)的齒槽力有限元分析繆碧云,陸華才?,邱磊磊 (安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院,安徽蕪湖 241000)采用有限元方法對圓筒型永磁直線電機(jī)(Tubular Permanent Magnet Linear Motor,TPMLM)的結(jié)構(gòu)、磁場強(qiáng)度、齒槽力等進(jìn)行了分析.根據(jù)電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過程中的磁場強(qiáng)度變化情況,分析不同磁級(jí)數(shù)下的齒槽力,推測抑制齒槽力的方法.研究結(jié)果為抑制電機(jī)的推力波動(dòng)奠定基礎(chǔ).Ansoft;齒槽力;推力波動(dòng)直線電機(jī)在近幾十年來發(fā)揮著越來越
安徽工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年5期2015-11-26
- 內(nèi)置式單相永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱
會(huì)產(chǎn)生比較明顯的齒槽轉(zhuǎn)矩［2］。當(dāng)內(nèi)置式單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒槽轉(zhuǎn)矩是一種額外的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。它不會(huì)使內(nèi)置式單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的平均輸出轉(zhuǎn)矩增加或者減少，但是會(huì)造成電動(dòng)機(jī)速度波動(dòng)以及振動(dòng)等問題。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于齒槽轉(zhuǎn)矩的存在，需要增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。對于單相永磁同步電動(dòng)機(jī)，過大的齒槽轉(zhuǎn)矩甚至使電機(jī)不能正常起動(dòng)［3］。因此，優(yōu)化齒槽轉(zhuǎn)矩是內(nèi)置式單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的主要任務(wù)之一。目前，國內(nèi)采用磁極偏移方法削弱內(nèi)置式“一”型單相永磁同步電動(dòng)機(jī)齒
微特電機(jī) 2015年6期2015-03-12
- 一種削弱內(nèi)置式永磁電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的新方法
內(nèi)部，使得電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩較大，從而產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，影響電機(jī)的控制精度［1-2］。因此，怎樣減小內(nèi)置式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩成為相關(guān)學(xué)者關(guān)心的話題。文獻(xiàn)［3］從齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機(jī)理出發(fā)，研究并驗(yàn)證了合理的極弧系數(shù)和極槽配合可有效削弱永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩;文獻(xiàn)［4］在研究齒槽轉(zhuǎn)矩解析式的基礎(chǔ)上，提出定子槽口偏移的方法來降低永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩;文獻(xiàn)［5］利用定子齒開槽的方法來減小永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，并分析了輔助槽尺寸對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。這些文獻(xiàn)針對齒槽轉(zhuǎn)
微特電機(jī) 2015年1期2015-03-12
- 磁場調(diào)制式永磁齒輪齒槽轉(zhuǎn)矩分析
磁體相互作用產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩并增大轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，對FMPMG的動(dòng)力學(xué)性能產(chǎn)生較大影響［4］.因此如何減小齒槽轉(zhuǎn)矩是決定FMPMG性能的關(guān)鍵技術(shù)之一.目前絕大多數(shù)文獻(xiàn)僅對FMPMG的調(diào)制機(jī)理、結(jié)構(gòu)參數(shù)、渦流損耗以及傳遞效率等方面進(jìn)行研究［5-10］，而對齒槽轉(zhuǎn)矩的研究與分析相對較少.文獻(xiàn)［11］建立了FMPMG齒槽轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)學(xué)模型，并通過有限元仿真及樣機(jī)實(shí)驗(yàn)對該模型的準(zhǔn)確性加以驗(yàn)證，但并未對減小齒槽轉(zhuǎn)矩的修型方法深入研究;文獻(xiàn)［12］將FMPMG內(nèi)轉(zhuǎn)子與阻尼繞組結(jié)合，通
大連交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年4期2015-02-18
- 一種削弱聚磁式永磁爪極電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的新方法
磁極數(shù)相等，因此齒槽轉(zhuǎn)矩很大，嚴(yán)重影響它的推廣應(yīng)用，必須設(shè)法予以削弱。針對聚磁式永磁爪極電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩問題，文獻(xiàn)［1］利用解析法對選擇不同極弧系數(shù)抑制齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了分析，文獻(xiàn)［2］提出了通過斜槽減小外轉(zhuǎn)子爪機(jī)電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，文獻(xiàn)［3］提出利用切割永磁體的方法來調(diào)整永磁體磁極參數(shù)，進(jìn)而削弱爪極電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，文獻(xiàn)［4］對不等槽口寬配合的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法進(jìn)行了研究，文獻(xiàn)［5］對削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的不同方法進(jìn)行了較為細(xì)致的總結(jié)。本文提出一種爪極偏移削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的新方法
微特電機(jī) 2015年4期2015-01-13
- 基于輔助槽偏移的單相永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱
不均勻，永磁體和齒槽的相互作用產(chǎn)生齒槽定位力矩，影響單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。故在研究和設(shè)計(jì)單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的過程中，對齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱顯得尤為關(guān)鍵。根據(jù)目前的研究和應(yīng)用，采用一些措施使齒槽轉(zhuǎn)矩降低到普遍可以接受的程度，但是不同措施對電機(jī)的工藝、結(jié)構(gòu)、性能等影響不同。定子斜槽和轉(zhuǎn)子斜極使電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝要求較高;減小槽口寬度可以降低開槽所導(dǎo)致的氣隙磁導(dǎo)不均勻度，但槽口寬度也受限于嵌線工藝、主漏磁通比例、諧波含量等因素;改變極弧系數(shù)不能同時(shí)使齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱
微特電機(jī) 2015年9期2015-01-13
- 單側(cè)完全性唇腭裂患者術(shù)前鼻牙槽骨整形的回顧性研究
，對正畸后未發(fā)生齒槽偏移和正畸后發(fā)生齒槽偏移的患者進(jìn)行相關(guān)變量測量，并對測量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果本研究納入的58例唇腭裂患者，有4例患者發(fā)生正畸后齒槽舌側(cè)偏移，其余的54例患者正畸后未發(fā)生齒槽偏移。兩組患者的前方齒槽裂隙寬度在矢狀方向和垂直方向（PP’-Y、PP’-Z）存在顯著差異，健側(cè)齒槽前方與齒槽后方水平方向之間的夾角（∠PTT’）也存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論單側(cè)完全性唇腭裂患者在正畸前可能潛在齒槽偏移畸形，與前方齒槽在矢狀和垂直方向裂隙畸形寬度，及健側(cè)
組織工程與重建外科雜志 2014年1期2014-02-05
- 多參數(shù)優(yōu)化方法減小永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩
］。永磁電機(jī)中的齒槽轉(zhuǎn)矩來源于開槽電樞鐵心與永磁體的相互作用，齒槽轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，引起噪聲和振動(dòng)，減低系統(tǒng)的控制性能。國內(nèi)外學(xué)者對如何削弱齒槽轉(zhuǎn)矩、減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)做了很多研究，文獻(xiàn)［2－8］提到多種減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，其中就包括轉(zhuǎn)子斜極。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子斜極的方法主要有兩種，一種是轉(zhuǎn)子磁極整體傾斜，即連續(xù)斜極;另一種是轉(zhuǎn)子磁極在軸向上分成幾段，并沿圓周方向錯(cuò)開一定的角度，即分段斜極。極弧系數(shù)對永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩也有很大的影響，極弧系數(shù)的改變對齒槽轉(zhuǎn)矩的幅值和波形
微特電機(jī) 2014年8期2014-01-13
- 削弱磁通反向式電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的有效方法
了永磁體，導(dǎo)致其齒槽轉(zhuǎn)矩相對較大，它會(huì)使轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生波動(dòng)，引起振動(dòng)和噪聲，對FRM電機(jī)運(yùn)行性能有很大影響。必須設(shè)法有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。本文基于有限元分析方法，結(jié)合磁通反向式電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)出幾種比較行之有效的削弱FRM電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的方法。1 齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機(jī)理及計(jì)算方法在磁通反向式電機(jī)中，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子凸極與定子上的永磁體之間的位置不斷發(fā)生變化，在旋轉(zhuǎn)過程中，若某轉(zhuǎn)子凸極軸線同某定子凸極軸線重合時(shí), 閉合磁路的磁阻達(dá)到最小值,此處稱之為平衡位置。當(dāng)轉(zhuǎn)
電氣技術(shù) 2013年9期2013-09-01
- 魚雷永磁推進(jìn)電機(jī)齒槽力矩分析與抑制
魚雷永磁推進(jìn)電機(jī)齒槽力矩分析與抑制王小雷(中國船舶重工集團(tuán)公司 第705研究所昆明分部, 云南 昆明, 650118)魚雷永磁推進(jìn)電機(jī)的齒槽力矩是影響力矩脈動(dòng)的重要因素之一, 對齒槽力矩的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了數(shù)學(xué)解析, 基于極槽數(shù)配合法和輔助槽法對齒槽力矩的抑制進(jìn)行了探討, 建立了不同極/槽數(shù)配合電機(jī)的2D有限元模型并進(jìn)行了瞬態(tài)仿真, 對不同輔助槽數(shù)及其尺寸大小對應(yīng)的齒槽力矩進(jìn)行了分析, 結(jié)果驗(yàn)證了相關(guān)理論與分析方法的可行性與正確性。魚雷; 永磁直流電機(jī); 齒槽
水下無人系統(tǒng)學(xué)報(bào) 2013年2期2013-05-28
- 表貼式永磁電動(dòng)機(jī)氣隙磁場及齒槽轉(zhuǎn)矩解析計(jì)算
動(dòng)機(jī)的定子鐵心有齒槽，導(dǎo)致電機(jī)氣隙磁場是非理想梯形波，其中含有幅值較大的齒諧波，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)永磁體與有槽電樞鐵心相互作用產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。要準(zhǔn)確計(jì)算齒槽轉(zhuǎn)矩，應(yīng)先計(jì)算永磁電動(dòng)機(jī)氣隙內(nèi)的磁場分布。傳統(tǒng)的磁路法估算氣隙磁場誤差較大，有限元分析法雖然可以保證計(jì)算精度，但其前處理過程復(fù)雜，計(jì)算時(shí)間長，尤其在設(shè)計(jì)初步階段，電機(jī)尺寸參數(shù)需多次調(diào)整時(shí)計(jì)算麻煩。解析法可以較準(zhǔn)確地計(jì)算氣隙磁場分布，觀察氣隙磁場與結(jié)構(gòu)尺寸之間關(guān)系。文獻(xiàn)［1－2］忽略了電機(jī)齒
微特電機(jī) 2012年12期2012-11-22
- 定子鐵心焊槽對永磁電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
。為了有效地減小齒槽轉(zhuǎn)矩對電機(jī)性能的影響，設(shè)計(jì)時(shí)常常采用磁極偏移的方法削弱［1－2］?，F(xiàn)代電機(jī)定子大多是由硅鋼片疊壓而成，為組裝和固定硅鋼片，定子外圓上一般都開有焊槽如圖1所示，而這些焊槽的存在對電機(jī)的磁路又產(chǎn)生了影響，尤其是在定子磁路飽和程度比較高的情況下，焊槽使不同的轉(zhuǎn)子位置的氣隙磁能分布更加不均勻，從而使本來已經(jīng)減小的齒槽轉(zhuǎn)矩又增大了。在電機(jī)設(shè)計(jì)過程中，這個(gè)問題常被忽略，采用磁極偏移等削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的常規(guī)方法不能達(dá)到令人滿意的效果。本文以一臺(tái)6極36槽
微特電機(jī) 2012年10期2012-10-31
- 基于分塊永磁磁極的永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法
能量的變化，產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩，引起電機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲，影響系統(tǒng)的控制精度，因此關(guān)于齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機(jī)理、計(jì)算方法和削弱措施一直是中外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。目前對于齒槽轉(zhuǎn)矩的分析計(jì)算方法一般有兩種，即解析法和有限元法。有限元法能夠考慮漏磁、飽和以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的影響，可準(zhǔn)確計(jì)算齒槽轉(zhuǎn)矩。但是采用有限元法時(shí)，必須計(jì)算至少一個(gè)齒槽轉(zhuǎn)矩的周期，為了保證計(jì)算的精度，必須保證足夠小的步長，并且研究結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響時(shí)，需不斷重復(fù)整個(gè)計(jì)算過程，耗時(shí)較長，并且計(jì)算結(jié)果只針對特
電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2012年3期2012-09-16
- 永磁直線電動(dòng)機(jī)削弱齒槽力的槽極數(shù)配合分析
沒有電流，也存在齒槽效應(yīng)力。它們是造成PMLM推力波動(dòng)的主要原因。另外，由于直線電動(dòng)機(jī)采用直接驅(qū)動(dòng)方式，使得系統(tǒng)的各種擾動(dòng)直接作用在電機(jī)本身也造成了推力波動(dòng)。由于推力波動(dòng)的存在，嚴(yán)重影響了PMLM在實(shí)際工程中的運(yùn)用效果。因此，減小PMLM的推力波動(dòng)是分析和研究PMLM重要內(nèi)容之一。文獻(xiàn)［1］提出利用磁導(dǎo)調(diào)制來減小齒槽力，但齒槽力減小效果不顯著，文獻(xiàn)［2］提出通過極弧系數(shù)和槽口寬度的不同組合來減小齒槽力，但沒有分析齒槽力與他們的變化規(guī)律，文獻(xiàn)［3］提出采用分
微特電機(jī) 2012年4期2012-07-23
- 減小永磁直線電動(dòng)機(jī)齒槽力的分析研究
鐵心兩端斷開以及齒槽的存在，使得PMLM的電磁推力產(chǎn)生波動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重影響了PMLM的控制性能。因此，減小永磁直線電動(dòng)機(jī)的推力波動(dòng)是分析和研究永磁直線電動(dòng)機(jī)重要內(nèi)容之一。PMLM的推力波動(dòng)主要由直線電動(dòng)機(jī)的端部效應(yīng)力和齒槽效應(yīng)力造成的。端部效應(yīng)力的削弱可以通過修正鐵心末端部分的形狀［1］，或者采取改變電樞鐵心長度的方法來實(shí)現(xiàn)［2］。而齒槽力的削弱，文獻(xiàn)［3］提出采用分?jǐn)?shù)槽減小齒槽力，但沒有進(jìn)一步分析它們之間的變化規(guī)律，文獻(xiàn)［4］提出通過改變磁
微特電機(jī) 2012年9期2012-07-23