重新审视电机设计中气隙磁位降的计算方法

重新审视了电机设计中气隙磁位降的计算方法，指出传统方法存在逻辑上的矛盾和重复计算的问题。为克服传统方法的缺陷，本文提出了计算气隙磁位降时求气隙实际磁密幅值的新方法——两步法：(1)不考虑饱和，由每极基波磁通求气隙基波磁密幅值；(2)考虑饱和，由气隙基波磁密幅值求气隙实际磁密幅值。     

磁通切换型永磁电机非线性磁网络分析

提出了一种磁通切换型永磁电机(Flux-Switching Permanent Magnet,FSPM)的通用非线性磁网络模型,该模型可以考虑磁场饱和的影响,能对气隙磁通密度分布、电枢线圈永磁磁通和感应电动势等电磁性能进行计算。针对一台三相定子12槽/转子10极的磁通切换永磁电机,首先建立了该电机的原始磁网络模型,并利用有限元法进行了验证。然后基于原始模型,进一步综合考虑局部饱和影响,提出了初始模型。为了进一步提高磁网络分析的精度,在初始模型基础上,又提出了两种新的磁网络模型——多段永磁支路模型和导磁桥模型,其计算结果更为精确。上述磁网络模型的分析结果均得到了二维有限元计算和实验结果的验证。通过对比可知,上述磁网络模型中导磁桥模型具有最高的分析精度。     

基于动态虚拟磁通分析的CT饱和识别方案研究

阐述了CT的工作原理,分析了CT饱和时铁芯磁通的特征,提出了基于动态虚拟磁通分析的CT饱和识别方案。该方案通过二次电流与CT铁芯磁通存在的联系计算动态虚拟磁通,根据CT饱和时饱和区磁通达到最大值与电流过零时刻的相对时间变短进行CT饱和识别,根据CT饱和时线性区磁通小于饱和区的磁通进行线性区识别。该方案利用磁通特征识别饱和及线性区,不受非周期分量、高次谐波等电流特征的影响。经仿真验证,该方案能够快速判断CT是否发生饱和,准确定位线性区起止点,原理简单,实现方便,具有实际应用价值。     

大电机组与电流互感器的暂态反应

大电机的推广使用，使系统一次回路时间常数大为增大。故障电漉中直流分量对电流互盛器铁心饱和和剩磁的影响应引起重视。采用铁心有气隙的电流互感器对降低铁心磁通密度和控制剩磁的影响是有效的，但要注意与原有电网中保护用电源互感器的配合问题。     

变压器技术问答(8)

3.9 什么是主磁通?什么是漏磁通? 当变压器中一个绕组与电源相联后,就会在铁心中产生磁通,在铁心中由于励磁电压产生的磁通叫主磁通,主磁通大小决定于励磁电压的大小.额定电压励磁时产生的主磁通不应使铁心饱和,即此时的磁通密度不应饱和.主磁通是相量,一般用峰值表示.     

可变磁通永磁记忆电机调磁特性

建立了可变磁通永磁记忆电机永磁体连续去磁和重新充磁的磁化模型,给出了去磁时的回复线方程和充磁时的局部磁滞回线方程,采用有限元法对电机施加不同定子直轴电流时的磁通分布和永磁体内的磁通密度变化进行了分析,据此计算了电机永磁体在不同磁化状态时的气隙磁通密度、相磁链、相反电动势、每极气隙磁通等参数。文中给出了记忆电机连续去磁与充磁的有限元分析流程。设计制作了一台样机进行了实验验证,实验结果与有限元计算结果吻合较好。有限元计算与实验结果同时表明,记忆电机能实现连续近似线性去磁,但增磁特性呈非线性;永磁体的充磁比去磁困难,饱和充磁电流大约是完全去磁电流的4倍。     

电机定子铁损试验研究与对比分析

通过铁损试验的实例，对铁损试验的磁通进行了分析。指出铁损试验磁通与电机实际运行的磁通二者之间的差异，并分析两磁通存在差异的原因。     

一种采用取向硅钢片的新型同步磁阻电机

同步磁阻电机（SynRM）结构简单、稳定可靠,但转矩和功率因数偏低,在过载运行下转子导磁桥和定子齿等磁通流经关键位置的硅钢片会逐渐饱和,使得电机发热增多,输出转矩降低。本文提出一种新型同步磁阻电机(NSynRM),通过在电机转子导磁桥表面增加使用取向硅钢片以及在定子齿部替换使用取向硅钢片来解决原电机中磁密饱和带来的问题。同原电机中的硅钢片相比,取向硅钢片在轧制方向具有高磁导率和高饱和磁密的特点,因此在新型同步磁阻电机中使取向硅钢片轧制方向沿着直轴磁场流通方向,能够使磁通沿着取向硅钢片顺利流通,增加电机的抗饱和能力。计算结果表明,新型同步磁阻电机在过载运行条件下,具有更大的转矩和功率因数,能有效降低电枢绕组温升,提高能量利用率。电机的电磁性能计算通过有限元软件完成。     

磁通反向汽车发电机的电磁设计与研究

磁通反向电机（Flux-Reversal Machine，以下简称FRM）是一种新型双凸极永磁电机。本文对磁通反向汽车发电机进行了理论分析和设计，用C语言编写了磁通反向汽车发电机的计算机辅助设计程序，调试出多个满足性能指标的方案，该程序结构合理，通用性较好。对限定尺寸的磁通反向汽车发电机和电励磁式汽车发电机的输出功率作了对比。     

有效饱和磁通密度（Bs）e

叙述有效饱和磁通密度（Ｂｓ）ｅ，以及如何确定（Ｂｓ）ｅ指标问题．要使磁芯的（Ｂｓ）ｅ接近材料的有效饱和磁通密度Ｂｅｓ，就要优化磁芯磁路设计     

一种无速度传感器感应电机鲁棒滑模控制策略

设计了一种在同步旋转坐标系下的无速度传感器感应电机滑模速度和磁通控制方案,并设计了一种收敛速率可调的闭环滑模磁通观测器。Lyapunov稳定性理论推导和仿真结果均证明了该控制策略和磁通观测器对参数摄动和不确定因素有很强的鲁棒性。为了削弱变结构控制中的抖振现象,采用饱和函数来代替符号函数。在转速观测器中加入在线估计负载转矩环节,使得转速观测器对负载转矩变化具有良好的鲁棒性。在电机参数和负载发生剧烈变化的情况下,分别利用该控制策略和精确反馈线性化控制方法进行了对比仿真。仿真结果验证了该控制策略与观测器的有效性。     

轴向磁通永磁电机转矩特性分析和优化

近年来汽车行业进入了电动化时代，轴向磁通永磁电机在功率密度和转矩密度方面的表现更好，受到各大汽车厂商的认可。针对轴向磁通永磁电机的电机特性，本文提出了一种降低转矩波动的优化设计方法，分析了电机结构参数对其转矩和转矩波动的影响，根据各参数对转矩和转矩波动影响显著性的不同，提取其中较为敏感的结构参数变量，基于DOE算法，结合modeFRONTIER软件进行优化分析。结果表明，所提出的优化设计方法可有效提升电机输出转矩且降低转矩脉动。     

永磁起动机的电磁场分析

准确计算是提高永磁起动机国产化水平的前提，其难点在于气隙磁通的计算。由于永磁起动机的电枢反应较普通永磁直流电动机大得多，换向过程对气隙磁通的影响非常显著。为提高气隙磁场分析计算的准确性，本文考虑了定转子相对运动对电枢电流乃至磁场分布的影响，开发了永磁起动机电磁场分析软件，并对气隙磁通波动进行了分析。     

DTC系统中定子磁通观测器的神经网络实现

这篇文章提出了一种基于人工神经网络(ANN)的直接转矩控制(DTC)系统定子磁通观测器。为了使得定子磁通神经网络具有动态性能，引入了输入与输出的延迟量；为了拓宽控制范围，在用于训练的输出数据中叠加了随机扰动分量。利用Matlab／Simulink和神经网络工具箱对应用此模型的直接转矩控制系统进行了仿真，仿真结果表明建立的神经网络磁通观测器是正确的。     

考虑磁桥非线性的内置式永磁同步电机空载电磁性能通用解析模型

该文提出一种将子域法及等效磁路法相结合的新型解析模型，可在计及磁桥饱和的情况下，计算具有任意极槽配合的V型/U型/一字型内置式永磁电机的空载电磁性能。建模时首先根据转子结构将永磁体进行等效，以便于各子域的建立；为了考虑转子磁桥处的饱和，采用等效磁路法来计算磁桥处的磁导率，以便于相应子域边界条件方程的建立。电机无槽时的空载气隙磁通密度分布可以通过求解各子域交界面处边界条件方程组得到，然后通过保角映射的方法可考虑定子开槽的影响。该文所提模型可用于计算内置电机的空载气隙磁通密度分布、反电动势及齿槽转矩。将模型计算结果与实验测试及有限元计算结果进行对比，验证了所提出模型的有效性。与有限元法相比，该文所提模型具有建模速度快、耗时短，同时可达到近似精度的优点，这为相关电机的初始设计及优化带来了方便。     

APFC电感采用磁粉心的设计

磁粉心具有较高的饱和磁通密度和较好的直流偏磁动态线性。用来制作ＡＰＦＣ电感，只要恰当选择磁心尺寸和线圈匝数就能取得降低磁心损耗的效果。     

什么是TA饱和

TA（即电流互感器）的饱和就是TA铁芯中的磁通饱和,由于磁通密度与感应电势成正比,因此,如果TA二次负载阻抗大,则在同样电流情况下,二次回路感应电势就大,或在同样的负载阻抗下,二次电流越大,感应电势就越大,这两种情况都会使铁芯中磁通密度大,磁通密度大到一定值时,TA就饱和。TA严重饱和时,一次电流全部变成励磁电流,二次侧感应电流为零,流过电流继电器的电流为零,保护装置就会拒动。避免TA饱和主要从两个方面入手,     

感应电机无速度传感器矢量控制系统的定子电阻在线辨识

该文针对利用磁通观测器推算转子磁通的感应电机无速度传感器矢量控制系统，提出了定子电阻在线辨识法。在利用q轴磁通推算转速的基础上，该系统利用d轴磁通误差实现定子电阻在线辨识，该方案的优点是系统简单，解决了低速运行时电压模型的定子电阻变化对系统稳定性和速度控制精度的影响问题。数字仿真和实验结果验证了定子电阻在线辨识的必要性和该方案的有效性。     

永磁体形状对可变磁通记忆电机调磁参数影响

采用有限元方法对不同永磁体截面形状的可变磁通记忆电机空载和直轴去磁磁场分布进行了分析,详细描述了转子内的旁路磁通和零磁通密度区域的变化情况.在此基础上,研究了永磁体形状改变对每极最大气隙磁通、气隙磁通密度、永磁体中心线上的磁通密度以及最大去磁安匝数等调磁参数的影响.结果表明合理选择永磁体形状可以显著提高永磁体的利用率;永磁体形状系数小于约0.6时,容易实现对永磁体有效去磁,而永磁体截面形状接近矩形时则应该将整个永磁体工作点去磁到拐点以下才能保证去磁效果.该成果有助于此类电机的合理设计和控制.     

基于电压解耦原理的感应电机无速度传感器矢量控制

文中提出了一种基于电压解耦原理的简化的感应电机模型。通过在定子电压指令中增加解耦项，即在励磁和转矩信号输入端增加一个标量解耦环节，以消除感应电机的内部耦合。根据该模型，设计了一个转子磁通t轴分量控制器，获得了转子速度的辨识方法。另外，在动态过程中，当电机参数特别是转子电阻发生变化时，通过加入转子磁通角偏移的补偿环节，可以确保转子磁通获得快速、准确的定向。同时，也分析了转子电阻变化对速度辨识精度所产生的影响。仿真和实验验证了所提方案的有效性。