極弧
- 雙定子同極內(nèi)嵌永磁游標(biāo)電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體極弧系數(shù)優(yōu)化
位置,優(yōu)化永磁體極弧系數(shù),并對優(yōu)化后的雙定子游標(biāo)電機(jī)的電磁性能進(jìn)行討論。1 電機(jī)結(jié)構(gòu)之前的工作中,我們制備了一種DS-CP-PMVM,樣機(jī)如圖1所示,對應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。實(shí)質(zhì)上DS-CP-PMVM由兩個游標(biāo)電機(jī)組成,內(nèi)外電機(jī)采用相同配置,定子為分裂齒結(jié)構(gòu),主槽數(shù)為9,定子繞組為集中繞組形式,與文獻(xiàn)[8]中開口槽定子相比,集中繞組端部短,銅耗少,且工藝相對簡單;內(nèi)外電機(jī)共用一個轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子為雙側(cè)同極內(nèi)嵌結(jié)構(gòu),單側(cè)永磁體充磁方向一致,且沿圓周均勻分布。圖1
微特電機(jī) 2023年10期2023-10-25
- 不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)永磁同步伺服電機(jī)性能對比優(yōu)化分析
別針對極槽配合和極弧系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，側(cè)重低速區(qū)轉(zhuǎn)矩性能的優(yōu)化及高速區(qū)空載反電勢正弦性的優(yōu)化，完成理論分析研究及樣機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證工作。表1 某項(xiàng)目伺服電機(jī)設(shè)計(jì)需求Tab.1 Servo motor design requirements in a project1 不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析為了減小電機(jī)高轉(zhuǎn)速下的磁場交變頻率，降低高頻損耗，高速電機(jī)的極數(shù)一般取值較小，一般有2極和4極2種結(jié)構(gòu)［6］。2極作為電機(jī)最小的極數(shù)，可有效減小鐵心中磁場的交變頻率從而有效降低高
導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù) 2023年3期2023-09-27
- 分體式無刷力矩電機(jī)靜摩擦力矩優(yōu)化
齒槽轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子的極弧系數(shù)、槽口寬度、定轉(zhuǎn)子氣隙大小等因素有關(guān)，影響分體式無刷直流力矩電機(jī)靜摩擦力矩大小的因素較多，同時氣隙不均勻，永磁體和繞組空間分布的不對稱、定轉(zhuǎn)子的加工和安裝精度等制造工藝因素也會影響電機(jī)靜摩擦力矩[6-9]。因此有必要對系統(tǒng)靜摩擦力矩進(jìn)行研究，對提高分體式無刷力矩電機(jī)的使用性能有重要意義。本文從定子齒部結(jié)構(gòu)、氣隙分布和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等方面對分體式無刷直流力矩電機(jī)靜摩擦力進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究靜摩擦力變化規(guī)律，設(shè)計(jì)一臺高響應(yīng)速度分體式無刷力矩電機(jī)
現(xiàn)代機(jī)械 2022年6期2023-01-18
- 基于磁場調(diào)制機(jī)理水下電機(jī)不平衡力的分析
10870)不等極弧結(jié)構(gòu)可以有效地削弱電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，但會產(chǎn)生不平衡力，針對不等極弧結(jié)構(gòu)電機(jī)引起的不平衡力的問題，首先采用解析法推導(dǎo)轉(zhuǎn)子磁動勢的諧波分量，并用有限元法對電機(jī)的不平衡力進(jìn)行仿真，其次，對三維結(jié)構(gòu)的模態(tài)進(jìn)行分析，討論了潛在共振點(diǎn)。然后，基于磁場調(diào)制機(jī)理對振動進(jìn)行削弱，結(jié)果表明，不等極弧結(jié)構(gòu)能夠有效地削弱電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，但會產(chǎn)生其他低階電磁力波，增加電機(jī)的振動，不等極弧結(jié)構(gòu)電機(jī)改變永磁體形狀后，能夠顯著削弱電機(jī)的振動加速度，同時削弱齒槽轉(zhuǎn)矩。不等
船電技術(shù) 2022年11期2022-11-12
- 連續(xù)極永磁直線同步電機(jī)定位力和推力波動抑制研究
體尺寸參數(shù)，分析極弧系數(shù)和永磁體厚度對電機(jī)電磁特性和推力特性的影響。提出四段式模塊化拓?fù)?，并建立相?yīng)的分段函數(shù)模型，從而消除端部力的基波和奇數(shù)次諧波，抑制定位力和推力波動。連續(xù)極；定位力；有限元法；直線電機(jī)；模塊化；永磁電機(jī)；推力波動0 引言永磁直線同步電機(jī)（permanent magnet linear synchronous motor, PMLSM）以其高效率、高功率密度[1-2]而在高性能驅(qū)動領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。尤其是近年來，物流運(yùn)輸和自動化生產(chǎn)行
電氣技術(shù) 2022年9期2022-09-26
- 偏心分塊轉(zhuǎn)子電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制研究
提出一種基于偏心極弧的分塊轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，在保持氣隙寬度不變情況下，通過改變偏心距降低HESRFSPM電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩，得到抑制轉(zhuǎn)矩脈動效果最佳的偏心極弧結(jié)構(gòu)。1 HESRFSPM電機(jī)結(jié)構(gòu)1.1 HESRFSPM電機(jī)結(jié)構(gòu)HESRFSPM電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示，定子齒包括電樞齒和勵磁齒，電樞繞組繞于電樞齒上，徑向相對的兩根線圈A1和A2串聯(lián)組成A相，B1和B2組成B相，C1和C2組成C相，共同構(gòu)成三相繞組。F1～F6為勵磁繞組，且滿足相鄰勵磁繞組電流方向相反，6組勵磁繞組
電氣傳動 2022年17期2022-09-07
- 近極槽水下電機(jī)徑向和切向力波振動分析及抑制
并通過改變電機(jī)的極弧系數(shù)來抑制電機(jī)的振動。電機(jī)振動 徑向切向力波 極弧系數(shù)0 引言近極槽永磁電機(jī)通過極槽數(shù)相近的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，解決了永磁電機(jī)極數(shù)多和槽數(shù)有限的矛盾，滿足了電機(jī)高效率、高轉(zhuǎn)矩密度的要求。它被廣泛應(yīng)用于潛艇推進(jìn)、船舶動力等領(lǐng)域[1-3]。這些場合一般對設(shè)備的振動噪聲有著較高的要求，而電機(jī)是其設(shè)備主要的振動噪聲來源，所以近年來近極槽電機(jī)振動噪聲的研究得到了廣泛的關(guān)注。由于切向力波的時域幅值一般小于徑向力波的時域幅值，所以人們普遍認(rèn)為電機(jī)的振動只要
船電技術(shù) 2022年9期2022-08-31
- 極弧系數(shù)對永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩影響的分析
獻(xiàn)[1]采用不等極弧系數(shù)組合的方法來削弱永磁直流電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，利用基于能量法和傅里葉分解的解析法得到齒槽轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式，通過分析起作用的氣隙磁密的傅里葉系數(shù)，給出了使得齒槽轉(zhuǎn)矩最小的極弧系數(shù)組合的確定方法。文獻(xiàn)[2]通過分析采用不同分段磁極結(jié)構(gòu)時的齒槽轉(zhuǎn)矩解析表達(dá)式，給出了最佳極弧系數(shù)組合和傾斜角度的確定方法，最終驗(yàn)證了該方法降低齒槽轉(zhuǎn)矩的可行性。文獻(xiàn)[3]提出一種在電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向組合不同永磁體的方法來減小電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩。采用能量法和傅里葉分解法分析了齒槽轉(zhuǎn)矩
微特電機(jī) 2022年8期2022-08-25
- Halbach結(jié)構(gòu)在空間環(huán)境電機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
，通過優(yōu)化永磁體極弧系數(shù)獲得電機(jī)最優(yōu)性能，優(yōu)化結(jié)果如圖3所示，當(dāng)極弧系數(shù)取0.75時，輸出轉(zhuǎn)矩滿足指標(biāo)要求且轉(zhuǎn)矩波動最優(yōu)。轉(zhuǎn)矩波動是表征電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性的重要指標(biāo)，一般來說，轉(zhuǎn)矩波動越小，則齒槽轉(zhuǎn)矩越小、反電動勢畸變率越小、氣隙磁場正弦性越好，電機(jī)綜合運(yùn)行性能越好。電機(jī)最優(yōu)性能結(jié)果如表2、圖4、圖5所示?？蛰d轉(zhuǎn)速5 360 r/min，負(fù)載下相電流7.5 A、轉(zhuǎn)速4 500 r/min、輸出轉(zhuǎn)矩0.644 N·m、反電動勢畸變率1.72%、轉(zhuǎn)矩波動1.6
微特電機(jī) 2022年7期2022-08-12
- 交流永磁力矩電機(jī)的磁飽和控制與電磁性能優(yōu)化研究
體形狀以及永磁體極弧系數(shù)，控制電機(jī)磁飽和來改善電機(jī)的電磁性能，從而揭示電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)參數(shù)對磁飽和和電磁性能的影響機(jī)理，提升電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力。研究結(jié)果表明：交流永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩－電流特性的線性度與磁路飽和程度密切相關(guān)；通過優(yōu)化定子齒寬，能夠有效控制電機(jī)磁路的飽和程度，提升交流永磁力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出能力；采用矩形永磁體，能夠改善磁路飽和程度和轉(zhuǎn)矩－電流特性，同時可大大降低電機(jī)制造成本；永磁體極弧系數(shù)并非越大越好，存在使電機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)綜合最佳的最優(yōu)值。交流永磁力矩
機(jī)械 2022年7期2022-08-01
- 基于階梯齒的開關(guān)磁阻電機(jī)尖峰電流削弱方法
矩越大。定、轉(zhuǎn)子極弧的大小影響電機(jī)磁導(dǎo)分布情況，進(jìn)而影響電機(jī)性能，SRM在設(shè)計(jì)時，定、轉(zhuǎn)子極弧需要滿足的必要條件為式中：s、r分別為定、轉(zhuǎn)子極弧；為電機(jī)相數(shù)；r為轉(zhuǎn)子極數(shù)。s、r只有在滿足式（1）條件下，才能保證電機(jī)在轉(zhuǎn)子處于任意位置時都能夠正反方向自起動。對于SRM來說，在定、轉(zhuǎn)子極弧取值范圍內(nèi)，選取較小的s、r可以提高電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩；選取較大的s、r有利于緩解磁極飽和情況、削弱換相尖峰電流，還能減小轉(zhuǎn)矩脈動，降低主開關(guān)器件的容量。為保證SRM輸出轉(zhuǎn)矩不
電氣技術(shù) 2022年7期2022-07-22
- 8 kW盤式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩分析與優(yōu)化
永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的極弧系數(shù)和磁極偏移進(jìn)行了研究，給出了齒槽轉(zhuǎn)矩的最佳抑制效果.文獻(xiàn)［5］提出了最優(yōu)極弧系數(shù)的確定方法，通過修改轉(zhuǎn)子的參數(shù)，使得電機(jī)的極弧系數(shù)趨于最優(yōu)值，使得永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩得到降低.以上優(yōu)化方法都是從單一參數(shù)來優(yōu)化電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，尚未研究通過多維參數(shù)組合方式來降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩.為了證明多維因素組合優(yōu)化比單一參數(shù)優(yōu)化降低齒槽轉(zhuǎn)矩的效果更好，本文首先選取單個因素對齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行優(yōu)化，再采取多維因素降低電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，最后進(jìn)行對比分析，證明了多維
湖南工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版） 2022年2期2022-07-02
- 軟磁復(fù)合材料爪極永磁電機(jī)漏磁系數(shù)分析及研究
同氣隙長度、不同極弧系數(shù)、不同爪極形狀、不同永磁體厚度下爪極永磁電機(jī)的主磁通和漏磁通，計(jì)算得出漏磁系數(shù)后與平均轉(zhuǎn)矩進(jìn)行綜合考量，進(jìn)而提出爪極永磁電機(jī)的優(yōu)化建議。計(jì)算通過有限元軟件完成。1 爪極電機(jī)結(jié)構(gòu)及漏磁系數(shù)爪極永磁電機(jī)單相的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由定子鐵芯、電樞繞組、轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體組成。完整的爪極永磁電機(jī)由圖中的三個相同的單相結(jié)構(gòu)軸向排列組成，各相之間添加絕緣，實(shí)現(xiàn)電磁隔離，降低相間漏磁。各相之間結(jié)構(gòu)對稱、可獨(dú)立分析，即使因?yàn)楣收显斐扇毕?，其它各相也能正?/div>
電力設(shè)備管理 2022年7期2022-05-31
- 考慮損耗的表貼式永磁同步電機(jī)極弧系數(shù)優(yōu)化
顯著提高。永磁體極弧系數(shù)的優(yōu)化研究方面：文獻(xiàn)[12]設(shè)計(jì)了具有不同極弧系數(shù)組合的分段傾斜磁極來削弱齒槽轉(zhuǎn)矩，并通過AM和粒子群優(yōu)化算法總結(jié)了極弧系數(shù)和相鄰磁極傾角的最佳組合；文獻(xiàn)[13]提出了一種通過選擇合適的極弧系數(shù)來降低分?jǐn)?shù)槽永磁同步電機(jī)固有軸電壓的方法，通過解析法和有限元法確定最佳極弧系數(shù)；文獻(xiàn)[14]將改進(jìn)的區(qū)域消除法(DEA)、有限元法(FEM)和解析法相結(jié)合，對表貼式永磁同步電機(jī)的極弧系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，該方法優(yōu)化后齒槽轉(zhuǎn)矩大大減小，計(jì)算時間顯著縮短微特電機(jī) 2022年4期2022-05-12
- 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對軸向磁通開關(guān)磁阻電機(jī)的影響分析
要研究了定、轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)和轉(zhuǎn)子厚度對電機(jī)性能的影響；考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)子的固定問題，引入帶有凸臺的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，并研究不同凸臺厚度和凸臺寬度對電機(jī)性能的影響；最后對比了有凸臺轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和無凸臺轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電機(jī)的性能。1 AFSRM設(shè)計(jì)1.1 理想模型電機(jī)雙定子AFSRM理想模型如圖1(a)所示，AFSRM主要由兩個定子盤和一個轉(zhuǎn)子盤組成，每個定子盤有48個定子齒，轉(zhuǎn)子盤中嵌著32個轉(zhuǎn)子塊；電機(jī)定子采用平行槽的結(jié)構(gòu)，如圖1(b)所示，其中hs為定子軛厚，ds為定子槽深，βs微特電機(jī) 2022年3期2022-03-28
- EHB 用無刷直流電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩抑制方法研究
M 偏心距改變、極弧系數(shù)變更和添加輔助槽三種情況下齒槽轉(zhuǎn)矩、氣隙磁密和反電動勢的變化情況.結(jié)果表明，對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行合理地改進(jìn)，可以在保持電機(jī)性能基本不變的情況下抑制齒槽轉(zhuǎn)矩.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)與齒槽轉(zhuǎn)矩的關(guān)系分析1.1 齒槽轉(zhuǎn)矩分析由于齒槽結(jié)構(gòu)的影響，當(dāng)轉(zhuǎn)子永磁體處于不同位置時，磁路中的磁阻會發(fā)生變化，從而引起磁場能量變化，導(dǎo)致齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生.因此，將齒槽轉(zhuǎn)矩定義為磁場能量W相對于位置角a的函數(shù)［12］，即：為便于分析，做以下假設(shè)：定子鐵心磁導(dǎo)率為無窮大；不同永湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 2022年2期2022-02-27
- 飛機(jī)主動側(cè)桿系統(tǒng)用雙三相永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)矩性能分析*
7)式中，αp為極弧系數(shù)，為防止αp過大導(dǎo)致漏磁過大或αp過小導(dǎo)致電機(jī)出力變小，設(shè)計(jì)時取值0.89；Bg為電機(jī)基波氣隙磁密，在設(shè)計(jì)時Bg一般取1T。hm為(8)由式(7)、式(8)計(jì)算可得，g為0.7mm，hm為5.8mm。在雙三相電機(jī)中，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T為每一相電動勢與其相電流相互作用而產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩之和，其表達(dá)為[15]T=(9)式中，EA、EB、EC、EAA、EBB、ECC分別為各相電動勢，單位V；IA、IB、IC、IAA、IBB、ICC分別為各相電飛控與探測 2022年5期2022-02-03
- 外轉(zhuǎn)子交替極伺服永磁電機(jī)低轉(zhuǎn)矩脈動設(shè)計(jì)與綜合優(yōu)化
、磁極形狀優(yōu)化、極弧系數(shù)組合等方式進(jìn)行優(yōu)化[10]。交替極電機(jī)由于存在不對稱氣隙磁場[11]，將對交替極電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩[12]、反電勢波形和電磁轉(zhuǎn)矩脈動[13]造成影響，使得交替極電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動相較常規(guī)永磁電機(jī)更顯著。文獻(xiàn)[14]對不同槽極配合下交替極電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[15]和文獻(xiàn)[16]提出了N-S-鐵-S-N-鐵和Spoke-面貼式混合極新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以消除氣隙磁密偶次諧波導(dǎo)致的電磁轉(zhuǎn)矩脈動。總的來說，目前國內(nèi)外學(xué)者針對CPPM導(dǎo)航與控制 2021年5期2022-01-19
- 電機(jī)槽極配合與電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量特性研究(Ⅶ)
通過仿真軟件進(jìn)行極弧系數(shù)參數(shù)化分析，并得到瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩脈動曲線，如圖2～圖6所示。圖2 24槽20極磁鋼極弧系數(shù)參數(shù)化分析由圖2、圖3可見，24槽20極電機(jī)磁鋼的極弧系數(shù)在0.83時，電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩為0.149 7 N·m；24槽26極磁鋼的極弧系數(shù)應(yīng)該在0.85左右時為佳，這時的電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩僅為4.397 mN·m。圖3 24槽26極磁鋼極弧系數(shù)參數(shù)化分析3種24槽電機(jī)瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩脈動分析如圖4～圖6所示。圖4 24槽20極瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩脈動曲線圖5 24槽22極瞬態(tài)微特電機(jī) 2021年7期2021-07-22
- 自動門無刷直流電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化設(shè)計(jì)
刷電機(jī)為例，進(jìn)行極弧系數(shù)、定子槽口寬度、以及電機(jī)氣隙的研究，以最少的成本達(dá)到電機(jī)齒槽力矩最優(yōu)效果。1 無刷電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩分析及削弱方法1.1 影響因素齒槽轉(zhuǎn)矩是由于永磁無刷電機(jī)定子開槽，使得電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時，氣隙磁導(dǎo)沿定子內(nèi)圈圓周方向分布不均勻，氣隙磁場的能量隨著轉(zhuǎn)角的變化而變化，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。齒槽轉(zhuǎn)矩是磁阻性質(zhì)的，無論電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)與否都會存在。永磁體的磁性能越強(qiáng)，齒槽轉(zhuǎn)矩就越大。在電機(jī)運(yùn)行時，齒槽轉(zhuǎn)矩不僅影響電機(jī)的振動和噪聲，而且還影響伺服系統(tǒng)的控制精度。永磁無刷電機(jī)電工程技術(shù) 2021年4期2021-07-14
- 階梯形轉(zhuǎn)子對雙定子磁通反向電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
有：分?jǐn)?shù)槽繞組、極弧系數(shù)匹配、斜極或斜槽、永磁體分段、開輔助槽等[8-10]。文獻(xiàn)[7]基于磁共能-磁勢模型，推導(dǎo)了傳統(tǒng)的磁通反向電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩解析模型，采用改變定轉(zhuǎn)子齒寬配合的方法來降低齒槽轉(zhuǎn)矩；文獻(xiàn)[10-11]研究了永磁體削角、轉(zhuǎn)子開輔助槽和斜槽對磁通反向電機(jī)的影響；文獻(xiàn)[12-13]提出轉(zhuǎn)子大小齒間隔加分段結(jié)構(gòu)來減小齒槽轉(zhuǎn)矩；文獻(xiàn)[14]研究了不同的定轉(zhuǎn)子極數(shù)配合對雙定子磁通反向電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響；文獻(xiàn)[15-17]提出了采用偏心角削齒結(jié)構(gòu)來削弱齒槽微特電機(jī) 2021年3期2021-04-06
- 槽極配合與電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量特性研究(Ⅱ)
，是否對磁鋼采取極弧系數(shù)優(yōu)化、偏心削角、加厚齒高、增大氣隙等措施。在電機(jī)槽極配合優(yōu)化條件下，對電機(jī)定子進(jìn)行不同斜槽的參數(shù)化分析。從中能得到槽極配合和定子不同斜槽對電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。參數(shù)化分析功能強(qiáng)大，只要在RMxprt中進(jìn)行，下面介紹12槽8極的電機(jī)參數(shù)化分析過程。1 定子斜槽對電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響定子斜槽對電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩有著較大的影響，以一款12槽8極的永磁同步電機(jī)為例，其磁鋼的極弧系數(shù)為0～1，采用定子斜槽進(jìn)行參數(shù)化分析,結(jié)果如圖1所示。圖1 12槽8微特電機(jī) 2021年2期2021-02-28
- 專利名稱:一種內(nèi)置式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及具有其的電機(jī)
一對極下兩個磁極極弧角度分別為第一極弧角度α和第二極弧角度θ，第一極弧角度α被其所在的磁極中心線分為α1和α2，第二極弧角度θ被其所在的磁極中心線分為θ1和θ2，并且一對極下，至少有一極滿足：θ1≠θ2或者α1≠α2，其中一對極是相鄰兩磁槽中的磁體形成的對極。通過本實(shí)用新型能夠有效使得磁極與定子齒槽作用力矩部分對消，有效減小齒槽轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩脈動，同時又還能維持或提升原有的電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性及可靠性；而且電機(jī)效率不降低。本實(shí)用新型還涉及具有該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)。微特電機(jī) 2020年5期2020-12-31
- 面包型偏心磁極永磁電機(jī)磁極優(yōu)化設(shè)計(jì)
場的最優(yōu)偏心距和極弧系數(shù)，即可以應(yīng)用于隱極式永磁電機(jī)也可以應(yīng)用于凸極式永磁電機(jī)，與前面兩種削極方式得到的永磁電機(jī)相比，通過偏心削極得到的偏心磁極永磁電機(jī)具有更接近正弦的氣隙磁場，更低的氣隙磁密總諧波失真(Total Harmonic Distortion,THD)，更易在工程上實(shí)現(xiàn)，因此偏心削極在三種削極中應(yīng)用最為廣泛[19-23]。目前有很多文獻(xiàn)提出了解析計(jì)算偏心磁極永磁電機(jī)氣隙磁場以及降低偏心磁極永磁電機(jī)氣隙磁密諧波和轉(zhuǎn)矩脈動的方法。L. J. Wu等微電機(jī) 2020年8期2020-09-10
- 基于多參數(shù)組合削弱盤式永磁發(fā)電機(jī)反電動勢諧波的研究
提到將極槽配合、極弧系數(shù)及斜極方式相結(jié)合的優(yōu)化方式對反電動勢波形進(jìn)行優(yōu)化。本文首先通過等效磁路法得出一臺170W單轉(zhuǎn)子有鐵心盤式永磁發(fā)電機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)；然后在不同極槽配合、極弧系數(shù)及斜極方式下對該電機(jī)進(jìn)行有限元仿真，并將仿真數(shù)據(jù)結(jié)果導(dǎo)入Matlab中進(jìn)行THD計(jì)算和對比分析；結(jié)果表明，此方式能有效削弱盤式永磁發(fā)電機(jī)反電動勢諧波，進(jìn)而為樣機(jī)的研制提供理論依據(jù)。1 有鐵心盤式永磁發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖1給出單轉(zhuǎn)子盤式永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，包括定子部分和轉(zhuǎn)子部分。定微電機(jī) 2020年8期2020-09-10
- 永磁體助磁的單相雙凸極電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)
系數(shù)；αs為定子極弧系數(shù)；s為定子極距；le為軸向長度；Bδ為空載氣隙磁密幅值。因此式(12)可以被表示為(14)電流幅值由下式表示(15)其中，ki為一個常數(shù)；Irms為電流有效值；Dsi為定子內(nèi)徑；As為電負(fù)荷。將式(14)、式(15)代入式(10)中得(16)由式(16)可得Dsi、le與輸出功率之間的關(guān)系。3 電機(jī)設(shè)計(jì)電機(jī)初始設(shè)計(jì)要求如表1所示，電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)圖如圖3所示。表1 電機(jī)初始設(shè)計(jì)要求Table 1. Initial design requ電子科技 2020年9期2020-08-30
- 表貼式永磁同步電機(jī)磁極不對稱化齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法
要手段，主要包括極弧系數(shù)優(yōu)化、磁極形狀優(yōu)化、磁極偏移、磁極分段和開輔助槽等。有學(xué)者提出不等厚永磁體以及不等厚氣隙減小永磁同步電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的方法，該方法通過優(yōu)化永磁體厚度或氣隙厚度，使氣隙磁密波形接近正弦，減小諧波含量，使齒槽轉(zhuǎn)矩得到降低[14-15]。該方法中永磁體加工困難，需要引入附加的成本。文獻(xiàn)[16-18]提出基于轉(zhuǎn)子磁極偏移齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法，并通過解析計(jì)算確定永磁體的偏移角度，該方法能夠確定磁極偏移角度。張昌錦等還提出一種通過轉(zhuǎn)子齒偏移來削弱齒槽轉(zhuǎn)水利與建筑工程學(xué)報 2020年4期2020-08-27
- 壓縮機(jī)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
齒靴、磁鐵厚度、極弧系數(shù)等進(jìn)行了一系列優(yōu)化，使得影響電機(jī)噪聲的發(fā)電電壓諧波、齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動降到最低，最后進(jìn)行了樣機(jī)試制、實(shí)驗(yàn)平臺搭建以及樣機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。1 壓縮機(jī)用外轉(zhuǎn)子電機(jī)本文計(jì)劃對壓縮機(jī)用外轉(zhuǎn)子電機(jī)進(jìn)行研究，電機(jī)主要參數(shù)如表1所示。表1 電機(jī)主要參數(shù)轉(zhuǎn)速范圍：1 000～8 000 r/min。2 電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)對于具有外轉(zhuǎn)子電機(jī)的壓縮機(jī)，外轉(zhuǎn)子電機(jī)在追求高輸出轉(zhuǎn)矩的同時，電機(jī)的損耗尤其是鐵耗會快速增加導(dǎo)致電機(jī)效率下降。轉(zhuǎn)子軛部厚度微特電機(jī) 2020年7期2020-07-28
- 電動汽車用外轉(zhuǎn)子開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)研制
對磁化方向長度、極弧系數(shù)、氣隙長度以及定子疊高等因素進(jìn)行分析,對主要尺寸及整體電磁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),來提高電機(jī)的輸出性能。文獻(xiàn)[15]比較分析了異步電動機(jī)、SRM等4種電機(jī)模型的設(shè)計(jì)、調(diào)速方法與機(jī)械特性,從電磁損耗、效率和電磁質(zhì)量等幾個方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提出一種模塊化橫向磁場電機(jī)。本文針對一種中速輕型電動汽車的應(yīng)用研制輪轂電機(jī)原型樣機(jī),選用SRM原理,根據(jù)車輪中心的位置和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)并優(yōu)化定轉(zhuǎn)子的位置、相數(shù)、極數(shù)和磁路結(jié)構(gòu),包括和SRM一體化的內(nèi)嵌雙環(huán)行星齒微特電機(jī) 2019年12期2020-01-13
- 磁極優(yōu)化降低表貼式永磁電機(jī)電磁振動噪聲
縮短了計(jì)算時間。極弧系數(shù)與磁極偏心距是表貼式永磁電機(jī)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，目前針對極弧系數(shù)及磁極偏心距對表貼式永磁電機(jī)電磁振動噪聲影響的研究較少。文獻(xiàn)[16-17]提出運(yùn)用磁極偏心削弱電機(jī)電磁激振力波的方法，得到主要電磁力波分量隨磁極偏心距和極弧系數(shù)的變化規(guī)律，但并未深入研究兩者對電機(jī)電磁振動噪聲的影響。本文首先運(yùn)用解析法建立磁極偏心時徑向氣隙磁密模型，根據(jù)解析模型運(yùn)用快速傅里葉變換，然后編寫出各階磁密諧波幅值計(jì)算程序，以一臺4.2 kW表貼式永磁電機(jī)為例，計(jì)算微特電機(jī) 2019年8期2019-09-04
- V型內(nèi)置式永磁同步電動機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法研究
式永磁同步電動機(jī)極弧系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，然后利用能量法給出齒槽轉(zhuǎn)矩關(guān)于極弧系數(shù)的數(shù)學(xué)解析式，提出對于不同極數(shù)和槽數(shù)的永磁同步電動機(jī)，總存在一個最優(yōu)的極弧系數(shù)值。通過轉(zhuǎn)子修形使電機(jī)極弧系數(shù)達(dá)到理論最優(yōu)值，以削弱齒槽轉(zhuǎn)矩。最后以一臺8極48槽的V型內(nèi)置式永磁同步電動機(jī)為例，進(jìn)行了有限元仿真驗(yàn)證。1 數(shù)學(xué)模型的建立1.1 極弧系數(shù)的數(shù)學(xué)模型永磁同步電動機(jī)的極弧系數(shù)定義為電機(jī)永磁體所跨的弧長與極距的比值。由于兩個弧在同一個圓上，故弧長的比值等于弧長所對應(yīng)圓心角的比值微特電機(jī) 2019年7期2019-08-02
- 凸極同步電機(jī)磁場解析建模與轉(zhuǎn)子極靴形狀優(yōu)化
波，通常采用偏心極弧或分段偏心極弧的方法，通過改變沿圓周分布，獲得更加接近正弦波的磁場分布。本文首先根據(jù)文獻(xiàn)[1-4]中凸極同步電機(jī)的磁場計(jì)算方法，分別建立一段偏心極弧和偏心極弧加兩段弦面凸極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的磁場解析計(jì)算模型，進(jìn)一步針對兩種分段極弧的凸極轉(zhuǎn)子極靴結(jié)構(gòu)形狀，進(jìn)行氣隙磁密的分析與優(yōu)化。1 磁場解析建模研究中針對的兩種分段極弧凸極轉(zhuǎn)子極靴結(jié)構(gòu)形狀分別如圖1和圖2所示。圖1中轉(zhuǎn)子極靴表面采用一段偏心圓弧，該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是氣隙長度沿遠(yuǎn)離磁極中心方向逐漸增大，上海大中型電機(jī) 2019年2期2019-06-26
- 低速永磁同步電動機(jī)降低齒槽轉(zhuǎn)矩的方法
比較電動機(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，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]研究了偏心永磁體對電動機(jī)氣隙磁密波形的影響，在該電動機(jī)模型下，原永磁體結(jié)構(gòu)的電動機(jī)氣隙磁密諧波含量為21.47%，而使用了最優(yōu)偏心永磁體的電動機(jī)諧上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報 2019年1期2019-06-12
- 基于不同極弧系數(shù)的盤式電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱方法
條件下，提出不同極弧系數(shù)配比和分段磁極的方法。最后通過有限元仿真驗(yàn)證該方法的有效性，并結(jié)合實(shí)際情況分析兩種方法使用場景。1 盤式永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的解析分析齒槽轉(zhuǎn)矩是是永磁電機(jī)的固有現(xiàn)象，永磁體與鐵心產(chǎn)生相對運(yùn)動時，由于電機(jī)磁場儲能變化，產(chǎn)生的周期性震蕩轉(zhuǎn)矩[1]。齒槽轉(zhuǎn)矩被定義為(1)式中,W為電機(jī)磁共能;α為定轉(zhuǎn)子相對位置角。假設(shè)電樞鐵心磁導(dǎo)率無窮大，空氣的磁導(dǎo)率與永磁體相等，即(2)氣隙磁密沿電樞表面的分布為(3)式中，Br(θ)為永磁體剩磁 、δ(θ微電機(jī) 2019年12期2019-03-26
- 高速電主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子的建模及優(yōu)化
究基礎(chǔ)上給出最優(yōu)極弧系數(shù)。1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)建模1.1 永磁體材料永磁無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體材料常采用稀土鈷永磁和釹鐵硼，為磁路提供磁通。 釹鐵硼因其較高的剩磁和矯頑力而被廣泛運(yùn)用[7]。 根據(jù)電機(jī)性能要求， 采用最大磁能積較大的材料作永磁體磁極， 且保證電機(jī)工作內(nèi)部溫度低于永磁體許用溫度，防止不可逆退磁發(fā)生。設(shè)計(jì)中，選用寧波科寧達(dá)公司的N35H 燒結(jié)釹鐵硼制作永磁體磁極。 該型號釹鐵硼的剩磁Br最高達(dá)到1.21 T， 最高工作溫度120 ℃， 最大磁能積278自動化與儀表 2019年2期2019-03-06
- 分段偏心磁極表貼式永磁電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)
合適的充磁方向、極弧系數(shù)和偏心距。為此，本文設(shè)計(jì)了一種分段偏心磁極Halbach陣列永磁同步電機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1 分段偏心磁極表貼式永磁電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1中，每個磁極被分成3部分，分別是1塊中間永磁體和2塊側(cè)邊永磁體，命名為主磁極和副磁極。主磁極和副磁極的外圓偏心擁有各自圓心，并與內(nèi)圓圓心不重合。圖1中箭頭表示每塊磁極的充磁方向。本文設(shè)計(jì)了一臺10極12槽表貼式永磁同步電機(jī)，其參數(shù)如表1所示。表1 電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)1 新型磁極結(jié)構(gòu)圖2為相鄰兩磁極結(jié)構(gòu)示意微特電機(jī) 2018年10期2018-10-20
- 基于轉(zhuǎn)子極弧偏心抑制開關(guān)磁阻電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動
矩脈動，基于轉(zhuǎn)子極弧偏心研究一種新型轉(zhuǎn)子極面結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子極弧由非偏心極弧和偏心極弧2部分組成，將傳統(tǒng)模型均勻氣隙(第一氣隙)結(jié)構(gòu)改成兩段式不均勻氣隙結(jié)構(gòu)。由于SRM雙凸極結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的不規(guī)則氣隙和高度飽和的非線性磁路，很難精確得到電機(jī)解析式[1]。因此，采用有限元法來研究抑制SRM轉(zhuǎn)矩脈動成為一種重要的方法。本文使用有限元軟件Ansoft Maxwell建立二維場路耦合模型，計(jì)算最佳極弧偏心距和非偏心極弧比。1 基于轉(zhuǎn)子極弧偏心設(shè)計(jì)方案根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)理論和相關(guān)文獻(xiàn)微特電機(jī) 2018年3期2018-04-26
- 基于有限元的開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機(jī)極弧優(yōu)化研究
磁極結(jié)構(gòu)，氣隙，極弧等結(jié)構(gòu)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。文獻(xiàn)[3]提出基于梯度法優(yōu)化SR電機(jī)的定子齒形狀，優(yōu)化目標(biāo)綜合考慮了平均轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動。文獻(xiàn)[4]提出一種新型定子帶極靴結(jié)構(gòu)，使電機(jī)定、轉(zhuǎn)子極寬增大，繞組匝數(shù)增加，兼具輸出轉(zhuǎn)矩大、啟動能力強(qiáng)和轉(zhuǎn)矩脈動小的優(yōu)點(diǎn)。以上都是從改變定、轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)出發(fā)，增加了電機(jī)制造難度。本文從優(yōu)化極弧的角度著手，運(yùn)用有限元法分析優(yōu)化定、轉(zhuǎn)子極弧來減小轉(zhuǎn)矩脈動。由于開關(guān)磁阻電機(jī)的雙凸極結(jié)構(gòu)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動、平均電磁轉(zhuǎn)矩和電感特性等受極弧的影科技與創(chuàng)新 2018年4期2018-02-28
- 適配功率電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法研究*
出了匹配相鄰磁極極弧系數(shù)的方法。首先，運(yùn)用麥克斯韋應(yīng)力張量法和傅里葉分解求解適配功率電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩解析模型，并對不等極弧系數(shù)進(jìn)行匹配組合，解析結(jié)果表明齒槽轉(zhuǎn)矩削弱了35%左右。然后，采用全局優(yōu)化算法對不等極弧系數(shù)進(jìn)行全局尋優(yōu)匹配，齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)一步得到優(yōu)化。最后，依據(jù)理論研究結(jié)果加工制作樣機(jī)并進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，齒槽轉(zhuǎn)矩實(shí)測數(shù)據(jù)和優(yōu)化結(jié)果相比，總體誤差為5%左右，且整體趨勢與優(yōu)化曲線相符。因此，所提用于削弱適配功率電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的方法是有效且可行的。適配功率電電機(jī)與控制應(yīng)用 2017年12期2018-01-05
- 電動車用開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法*
s取0.5。定子極弧βs=(0.34～0.45)τr，轉(zhuǎn)子極弧βr=(0.34～0.5)τr，其中τr為轉(zhuǎn)子極距。每相繞組串聯(lián)匝數(shù)可由式(4)確定：式中：Nr——轉(zhuǎn)子極數(shù)；U——繞組端電壓；θc——導(dǎo)通角；lδ——有效鐵心長度。由上述預(yù)設(shè)計(jì)得到電機(jī)主要尺寸如表1所示。表1 SRM尺寸參數(shù)2 基于Ansoft的SRM數(shù)值仿真2.1在RMxprt中的仿真根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，在Ansoft中RMxprt分析模式[6]下設(shè)置電機(jī)的各個參數(shù)，得到電機(jī)的結(jié)構(gòu)模型如圖1所電機(jī)與控制應(yīng)用 2017年10期2017-11-07
- 永磁同步電機(jī)極弧參數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
0)永磁同步電機(jī)極弧參數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響張炳義,李洪濤，牛英力，王 帥，徐志平(沈陽工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110870)永磁體的極弧范圍直接影響著永磁同步電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩和齒槽轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而影響電機(jī)能量的輸出效率。本文以一臺0.75 kW、10極12槽的表貼式永磁同步電機(jī)為研究對象，通過改變永磁體磁極的極弧參數(shù)(0.5～1)，運(yùn)用ANSOFT有限元仿真軟件，分別模擬在不同極弧參數(shù)下永磁同步電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩、齒槽轉(zhuǎn)矩，分析該臺電機(jī)的效率，總結(jié)出最佳的磁重型機(jī)械 2017年5期2017-10-23
- 表貼式永磁發(fā)電機(jī)永磁體渦流損耗研究
槽口寬度和永磁體極弧系數(shù)4個方面進(jìn)行優(yōu)化，觀察發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對負(fù)載電流諧波含量的影響并總結(jié)永磁體渦流損耗變化規(guī)律。1 永磁體渦流損耗有限元計(jì)算圖1為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)二維截面圖，電機(jī)極對數(shù)為p，槽數(shù)為Z，采用分?jǐn)?shù)槽集中繞組。圖1 外轉(zhuǎn)子電機(jī)截面圖由于分?jǐn)?shù)槽集中繞組端部短的特點(diǎn)，忽略端部效應(yīng)，采用二維電磁場瞬態(tài)仿真，根據(jù)麥克斯韋方程，忽略位移電流，永磁體內(nèi)渦流的軸向密度JZ可以表示：JZ=(1)式中：μ為永磁體磁導(dǎo)率;AZ為矢量磁密軸向分量;Br為永磁體剩磁微特電機(jī) 2017年12期2017-05-30
- 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
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；而采用三者相結(jié)合的方法后，永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩更是得到極大減??；磁極偏移法的有限元仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)果基本吻合，驗(yàn)證了該方法對減小齒槽轉(zhuǎn)矩的有效性。永磁電機(jī)華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) 2017年2期2017-04-21
- 一種確定永磁同步電動機(jī)最佳極弧系數(shù)組合的方法
磁同步電動機(jī)最佳極弧系數(shù)組合的方法譚耿銳，方超，黃信，杜曉彬(廣東工業(yè)大學(xué)，廣東廣州510006)為削弱永磁同步電動機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，提出一種不同極弧系數(shù)組合的方法。根據(jù)齒槽轉(zhuǎn)矩表達(dá)式定性分析了極弧系數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，以48槽8極表貼式調(diào)速永磁同步電動機(jī)為例，建立Maxwell 2D模型，給出優(yōu)化極弧系數(shù)和調(diào)整極弧系數(shù)組合的方法，利用有限元法對不等極弧系數(shù)組合進(jìn)行建模分析。結(jié)果表明，合適的選擇極弧系數(shù)進(jìn)行組合可明顯地削弱齒槽轉(zhuǎn)矩。為調(diào)速永磁同步電動機(jī)的優(yōu)化提防爆電機(jī) 2017年1期2017-02-09
- 分?jǐn)?shù)槽永磁無刷直流同步電機(jī)特性分析
限元模型，分析了極弧系數(shù)和永磁體偏心距對齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩波動的影響，并研究了在電壓源供電模式和電流源供電模式下電機(jī)轉(zhuǎn)矩的波動狀況。結(jié)果表明，合理的極弧系數(shù)和永磁體偏心距能使電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩波動明顯削弱，并且電流源供電模式下電機(jī)的運(yùn)行特性較好。永磁無刷直流同步電機(jī)；齒槽轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)矩波動；電壓源供電；電流源供電0 引 言分?jǐn)?shù)槽永磁無刷直流同步電機(jī)(以下簡稱FSPMBLDCSM)具有高效、高功率密度、良好的調(diào)速性等特點(diǎn)，并且隨著永磁材料性能的日益提高、矢量控制理微特電機(jī) 2016年8期2016-11-26
- 基于極弧系數(shù)與偏心距的永磁同步電動機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)
0006)?基于極弧系數(shù)與偏心距的永磁同步電動機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方超，吳幫超，朱興旺，黃光建(廣東工業(yè)大學(xué)，廣東廣州 510006)利用ANSYS軟件優(yōu)化了一款調(diào)速永磁同步電動機(jī)，聯(lián)立RMxprt和Maxwell 2D模塊，建立電動機(jī)的二維有限元模型，并進(jìn)行了有限元仿真計(jì)算。研究了永磁體的極弧系數(shù)與偏心距對電動機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩、空載氣隙磁密和氣隙磁場的諧波畸變率的影響。在此基礎(chǔ)上研究極弧系數(shù)與偏心距相結(jié)合的方法優(yōu)化電動機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性。仿真結(jié)果和樣機(jī)測試結(jié)果驗(yàn)證了該方法防爆電機(jī) 2016年4期2016-09-15
- 低速大轉(zhuǎn)矩?zé)o刷直流電動機(jī)的設(shè)計(jì)研究
研究了齒槽轉(zhuǎn)矩和極弧系數(shù)的關(guān)系，選擇合理的極弧系數(shù)可以大大降低齒槽轉(zhuǎn)矩。最后對電動機(jī)瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了分析，結(jié)果表明電動機(jī)能夠提供較大的轉(zhuǎn)矩，單模塊通電時轉(zhuǎn)矩波動在2 kN·m到2.5 kN·m之間波動，兩模塊通電時，通過使兩個轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個角度，可以提供4.375 kN·m的轉(zhuǎn)矩且波動較小。雙模塊；低速大轉(zhuǎn)矩；氣隙磁密；極弧系數(shù)；齒槽轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)矩波動0 引 言傳統(tǒng)的電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中，為了獲得低速大轉(zhuǎn)矩，主要采用電動機(jī)加上減速器的驅(qū)動模式，因此傳動系統(tǒng)整體效率等于微特電機(jī) 2016年11期2016-08-28
- 水輪發(fā)電機(jī)氣隙及極弧尺寸對若干電磁系數(shù)的影響
水輪發(fā)電機(jī)氣隙及極弧尺寸對若干電磁系數(shù)的影響喬照威，李洪超（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150040）在水輪發(fā)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)中，計(jì)算極弧系數(shù)i、電壓波形系數(shù)fB、直軸電樞反應(yīng)系數(shù)Kd、交軸電樞反應(yīng)系數(shù)Kq及主極磁場波形系數(shù)C1為分析發(fā)電機(jī)氣隙磁場分布、電樞反應(yīng)的五個重要電磁系數(shù)。本文以采用不均勻氣隙極靴形狀以及五段弧極靴形狀的水輪發(fā)電機(jī)作為研究對象，選取氣隙、極弧尺寸等對五個電磁系數(shù)有主要影響的參數(shù)，研究了五個電磁系數(shù)隨不同參數(shù)的變化規(guī)律，并分析了針對大電機(jī)技術(shù) 2016年2期2016-08-07
- 新型12/14無軸承開關(guān)磁阻電機(jī)的設(shè)計(jì)
徑；βs——轉(zhuǎn)子極弧；l——軸向長度；μ0——真空磁導(dǎo)率。根據(jù)式(1)可推導(dǎo)出各方向等效磁通的表達(dá)式如式(3)所示：(3)其中，P=Pxp+Pyn+Pxn+Pyp。求得各氣隙磁導(dǎo)后，根據(jù)電磁力的計(jì)算式(4)求得x、y方向的徑向力：(4)圖4給出計(jì)算結(jié)果和仿真結(jié)果的對比，從圖4中可以看出，計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果非常吻合，從而也驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的正確性。圖4 結(jié)果對比2.2 極弧的選擇在新型12/14無軸承SRM的設(shè)計(jì)中既要考慮轉(zhuǎn)矩極又要考慮懸浮極，因此，新型12/電機(jī)與控制應(yīng)用 2015年5期2015-06-05
- 永磁同步電主軸齒槽轉(zhuǎn)矩與永磁體形狀關(guān)系的研究*
從改變極槽配合、極弧系數(shù)、極矩系數(shù)及槽口和永磁體形狀等結(jié)構(gòu)參數(shù)著手;二是采用不同的驅(qū)動控制策略，本文未作論述。為了減小齒槽轉(zhuǎn)矩，提高永磁同步電主軸的機(jī)械性能，目前采用有2 種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法:(1)定子齒槽的設(shè)計(jì):文獻(xiàn)［3］研究了定子槽間永磁體的最佳位置。指出永磁體的數(shù)量和定子齒之間的空氣體積對齒槽轉(zhuǎn)矩變化比較敏感。文獻(xiàn)［4］提出采用傾斜定子齒槽或傾斜轉(zhuǎn)子永磁體，可以將齒槽轉(zhuǎn)矩減小60%。(2)轉(zhuǎn)子永磁體的設(shè)計(jì):文獻(xiàn)［5］指出，優(yōu)化轉(zhuǎn)子磁極形狀會明顯減小齒槽轉(zhuǎn)制造技術(shù)與機(jī)床 2015年8期2015-04-24
- 一種彈載永磁同步電機(jī)的綜合物理場計(jì)算
文僅對電機(jī)的磁鋼極弧系數(shù)和繞組匝數(shù)兩項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過調(diào)整極弧系數(shù)，使電機(jī)氣隙磁密波形形達(dá)到最接近正弦波的狀態(tài);通過調(diào)整繞組匝數(shù)，使電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從而使電機(jī)的性能達(dá)到與設(shè)計(jì)要求最接近的狀態(tài)。嘉善田歌，作為我國一種原生態(tài)歌唱藝術(shù)和一項(xiàng)音樂類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，也面臨自然界“物種銳減瀕?！钡目简?yàn)。在一份關(guān)于嘉善田歌認(rèn)知度調(diào)查報告中顯示，在當(dāng)?shù)仉m被80%受訪者所知，但只有不足4%會唱[1]?？梢娂紊铺锔柙诖蟊娚钪幸褲u行漸遠(yuǎn)，面臨著失傳危機(jī)微特電機(jī) 2015年11期2015-03-12
- 永磁同步電動機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
求解出磁極合適的極弧系數(shù)和偏心距，在此基礎(chǔ)之上求解出每個磁極的最佳偏移角度。仿真結(jié)果得出電動機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩明顯減小。樣機(jī)測試結(jié)果表明電動機(jī)的振動和噪聲明顯削弱，通過削弱齒槽轉(zhuǎn)矩可以使電動機(jī)得以優(yōu)化。1 齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機(jī)理及解析分析永磁電動機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩是電樞鐵心的齒槽與轉(zhuǎn)子永磁體相互作用而產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩［1］。由于電動機(jī)定子的齒槽與轉(zhuǎn)子所貼的永磁體相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，這個轉(zhuǎn)矩隨空間位置作周期性變化，它表現(xiàn)為總是試圖將轉(zhuǎn)子定位在某些位置，這個轉(zhuǎn)矩與定子電流無關(guān)［2防爆電機(jī) 2015年1期2015-03-04
- 軸向磁通空氣心永磁同步發(fā)電機(jī)的諧波抑制
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)的電勢諧波［4］。國內(nèi)對軸向磁通永磁同步發(fā)電機(jī)關(guān)于削弱電勢諧波的研究相對較少，文獻(xiàn)［5］提出在徑向磁場永磁電機(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。本文采用正弦形的永磁體(即永磁體充微特電機(jī) 2015年3期2015-01-13
- 一種削弱聚磁式永磁爪極電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的新方法
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，并通過參數(shù)優(yōu)化，使齒槽轉(zhuǎn)矩達(dá)到最小值。1 聚磁式永磁爪極電機(jī)簡化模型及齒槽轉(zhuǎn)矩的分析所研究的聚磁式永磁爪極電機(jī)單相整體3微特電機(jī) 2015年4期2015-01-13
- 基于極弧系數(shù)選擇的直線電動機(jī)法向力波動削弱方法
動的影響，并研究極弧系數(shù)對其的影響。本文以單邊平板永磁同步直線電機(jī)為研究對象，提出了在電樞開路時齒槽效應(yīng)產(chǎn)生的法向力波動的解析方法，通過理論推導(dǎo)，得到了齒槽效應(yīng)產(chǎn)生的法向力波動的解析表達(dá)式。以此為基礎(chǔ)，研究了不同極弧系數(shù)對直線電動機(jī)法向力波動的影響規(guī)律，總結(jié)了合理的極弧系數(shù)選擇，可以削弱直線電動機(jī)法向力波動，最后通過有限元驗(yàn)證，證明所提出的方法的正確有效性。1 電樞繞組開路時的氣隙磁場解析分析永磁直線電動機(jī)在電樞繞組開路時，受到切向的磁阻力和法向的電磁吸力微特電機(jī) 2014年3期2014-01-13
- 多參數(shù)優(yōu)化方法減小永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩
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)矩的幅值和波形都有很大的影響。對某一電機(jī)來說，它存在最優(yōu)極弧系數(shù)，偏離這個值時，齒槽轉(zhuǎn)矩就會增大［9］。而采用單一方法，齒槽轉(zhuǎn)矩的減小幅度有限，總會剩余齒槽轉(zhuǎn)矩的一些諧波分量。針對單一方法的不足，本文對轉(zhuǎn)子分段斜極與優(yōu)化極弧系數(shù)相結(jié)合減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法進(jìn)行了分析研究。針對一臺電機(jī)磁極分段數(shù)分別為2 和3時，用有限元法進(jìn)行仿真分析來說明分段斜極和優(yōu)化極弧系數(shù)對齒槽轉(zhuǎn)矩和反電勢的影微特電機(jī) 2014年8期2014-01-13
- 定、轉(zhuǎn)子極弧可變時無軸承開關(guān)磁阻電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型
推導(dǎo)時，定、轉(zhuǎn)子極弧角均為15°，且由于電機(jī)徑向氣隙長度相對較小，可認(rèn)為定子和轉(zhuǎn)子的齒寬相等［5－12］。此時定子極弧角與轉(zhuǎn)子機(jī)械位置角θ 絕對值之差即為定子齒與轉(zhuǎn)子齒重疊部分所占極弧度數(shù)，定子齒和轉(zhuǎn)子齒重疊部分氣隙磁導(dǎo)P1，邊緣氣隙磁導(dǎo)P2和P3均為轉(zhuǎn)子位置角θ 的函數(shù)，方便積分求解，從而確保電感、轉(zhuǎn)矩及懸浮力等電磁參數(shù)表達(dá)式為BSRM 結(jié)構(gòu)參數(shù)的單值函數(shù)。BSRM 實(shí)際應(yīng)用中，滿足徑向懸浮力和轉(zhuǎn)矩的輸出要求是定、轉(zhuǎn)子極弧選取的基本原則，這就需要在設(shè)計(jì)B微特電機(jī) 2013年12期2013-11-22
- 減小永磁直線電動機(jī)齒槽力的分析研究
表達(dá)式，采用改變極弧系數(shù)的方法達(dá)到削弱齒槽力的目的，并通過仿真實(shí)驗(yàn)對優(yōu)化方案進(jìn)行驗(yàn)證。1 PMLM的推力波動分析為了提高PMLM的推力密度，PMLM的電樞鐵心都開有齒槽用來嵌放繞線，所以PMLM存在和旋轉(zhuǎn)電機(jī)一樣的齒槽力。與具有閉合圓環(huán)形狀鐵心的旋轉(zhuǎn)電機(jī)不同的是，PMLM的鐵心是長直的，兩端不是閉合的。斷開的鐵心使得鐵心端部磁場發(fā)生了明顯變化，從而產(chǎn)生了其值隨著動子位置的不同而變化的端部作用力。端部作用力與齒槽力在PMLM里的示意圖如圖1所示。圖中，F(xiàn)A、微特電機(jī) 2012年9期2012-07-23
- 多相單繞組永磁無軸承電機(jī)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行分析
，分析轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、極弧系數(shù)、氣隙長度和永磁體厚度對無軸承電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性和懸浮特性的影響，優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)，并將結(jié)果應(yīng)用于控制系統(tǒng)仿真中，以驗(yàn)證分析結(jié)果的正確性。1 單繞組永磁無軸承電機(jī)設(shè)計(jì)考慮對于永磁型單繞組無軸承電機(jī)，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、極弧系數(shù)、氣隙長度和永磁體厚度對電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性和懸浮特性具有不同的影響，而這些影響最終都將體現(xiàn)在電機(jī)電感上，進(jìn)而影響電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、可控懸浮力與單邊磁拉力。所以需要對這幾種參數(shù)變化時電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與懸浮特性進(jìn)行分析，并對其進(jìn)行優(yōu)化。1.1 轉(zhuǎn)大電機(jī)技術(shù) 2012年5期2012-06-03
- 電流斬波控制條件下影響開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動的結(jié)構(gòu)因素分析
4.2 定、轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)對SRM轉(zhuǎn)矩脈動的影響SRM的定、轉(zhuǎn)子齒寬隨定、轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)的變化而變化，定、轉(zhuǎn)子齒寬不同，電機(jī)出力的區(qū)域不同，進(jìn)而影響到電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動及平均轉(zhuǎn)矩。（1）定、轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)范圍的確定由于SRM屬于雙凸極結(jié)構(gòu)，其定子和轉(zhuǎn)子極弧的選擇對電機(jī)的性能有至關(guān)重要的作用。定轉(zhuǎn)子極數(shù)和極弧的選擇應(yīng)滿足[8]：①電機(jī)在任何轉(zhuǎn)子位置下都具有正、反方向的自起動能力；②減小不對齊位置時每相繞組的最小電感；③減小各相繞組間的互感；④最小化各相繞組的開關(guān)頻率。電氣技術(shù) 2010年11期2010-08-18
- 考慮損耗的表貼式永磁同步電機(jī)極弧系數(shù)優(yōu)化