电动汽车牵引永磁电机关键性能的有限元仿真分析

通过有限元仿真软件对电动汽车牵引用永磁电机的两个关键性能-牵引特性和振动噪声特性进行仿真分析,缩短电机的研发周期,解决车用永磁电机设计过程中样机反复试制费用大、周期长的缺点。建立永磁电机的电磁场2D有限元仿真模型,验证永磁电机的低速最大转矩输出能力和高速弱磁扩速能力,依据电磁场分析结果,在不影响电机牵引性能的前提下转子铁心开工艺槽,减小电机质量,改善转子通风条件。对车用永磁电机进行电磁力波分析,建立电机定子铁心的3D模态有限元仿真模型,分析得出电机结构的模态频率,从电机的电磁设计和结构设计上避免产生较大电磁振动和电磁噪声的可能性。     

四极异步起动永磁同步潜油电机的电磁设计与起动性能仿真

根据异步起动永磁同步潜油电机的细长、立式、定转子分段、内充润滑油、能异步起动的特点,对普通永磁同步电动机的设计方法进行改进,利用Visual Basic开发了四极异步起动永磁同步潜油电机的电磁设计CAD软件.然后用Ansoft瞬态场对设计样机的起动过程进行电磁场仿真,仿真结果验证了电磁设计的正确性和可行性并根据仿真结果...     

永磁直线电机精确相变量建模方法

针对永磁直线电机控制系统的精确动态仿真,提出了一种基于有限元的永磁直线电机一般化相变量建模方法。考虑电机非理想结构对推力的影响,建立了永磁直线电机的一般化相变量模型。采用3次样条插值,根据电磁场有限元计算结果获得了模型中电感、齿槽力、永磁体产生的磁链与动子位置的关系曲线。考虑功率电子模块中吸收电路的影响,提出了一种基于S-function的仿真建模方法,根据相变量模型的状态方程直接建立了Simulink下的永磁直线电机一般化仿真模型。对某种永磁直线电机进行了两相导通控制和id=0矢量控制下的控制系统仿真实验,仿真结果表明,基于有限元的相变量模型为永磁直线电机控制系统精确动态分析提供了一种快速、有效的一般化建模方法。     

SIMULINK中PMSM模型的改进及在参数辨识中的应用

Matlab\SIMULINK中集成的永磁同步电机模型在调速系统仿真中应用广泛,但存在电机参数不可动态修改,坐标定义不符合常规逻辑等不足,给研究工作带来不便.在分析永磁同步电机数学模型的基础上,针对原电机模型的不足提出了两种改进方案,并给出具体操作步骤和使用方法.一是根据需求直接对库模型做修改,二是自定义永磁同步电机仿真模型,这两种方法简单有效,各有其优点.仿真通过对比验证了改进模型的正确性,并结合模型参考自适应算法将自定义永磁同步电机模型应用在电机参数辨识中.结果显示,改进后的永磁同步电机模型弥补了原有模型的不足,在变参数变结构的动态仿真中具有实用性,拓展了永磁同步电机模型的应用范围.     

永磁同步电机三维磁场计算及分析

永磁同步电机具有功率密度大、运行安全可靠以及维护简单等优点而得到广泛应用。在深入分析永磁同步电机三维磁场分布特性基础上,以12槽永磁同步电机为例,用有限元分析方法建立了电机模型。采用棱边单元法对电机进行了三维电磁场数值计算,研究了不同单元形状对电磁场计算结果的影响,并进行了仿真验证,结果证明在可靠性、计算速度和气隙磁密方面,采用棱边单元法进行有限元磁场计算较现有方法有着较大提高。最后基于设计的1 kW永磁电机搭建了实验平台,对其短路过程进行了研究,得到了永磁同步电机的最大短路电流,实验结果验证了所采用仿真方法的正确性,对设计、研究永磁电机有一定参考意义。     

永磁电机控制系统与有限元模型联合仿真研究

以一台永磁同步电机为例,建立了电机的二维电磁场有限元模型,搭建了电机的控制系统,确定了该电机的控制策略,将永磁电机有限元模型与弱磁控制系统进行联合仿真,控制系统控制电机的输入信号,同时电机的转速、转矩、电流和位置信号等反馈回控制系统。一方面电机的输入受控制系统控制,符合电机实际工作情况,提高了电机仿真的准确性。另一方面电机的电磁场有限元计算结果精确度更高,控制系统得到的反馈信号更加准确,从而提高了控制系统仿真的准确性。电机仿真与控制系统仿真相互依存,将两种仿真联合起来使两种仿真得到互补,提高了整个电机及控制系统的仿真精确度。     

大惯性负载下永磁耦合器的设计及传动分析

针对大惯性负载的特性设计了一种永磁耦合器。采用有限元方法进行了三维电磁场数值计算,得到了耦合器的电磁场分布规律。用Ansoft软件分析、优化了影响永磁耦合器传动性能的一些关键参数。搭建了Simulink系统传动模型,分析了系统在是否使用永磁耦合器这两种情况下电机的起动过程。将仿真结果与实际生产现场的测量数据作比较,结果表明:在该系统中永磁耦合器能代替变频器工作,实现电机的软起动。研究方法和结果为大惯性负载下设计相应配套的永磁耦合器提供了理论依据。     

双三相永磁同步电动机绕组不同相移的控制性能分析

基于Ansoft Maxwell 2D的仿真环境,建立两套绕组不同相移(相移30°和180°)的双三相永磁同步电动机仿真模型。在静态磁场,空载瞬态磁场和负载瞬态磁场下,分别对这两种永磁同步电动机的内部电磁场进行仿真分析。获得绕组自感和互感曲线,感应电动势和电磁转矩曲线,比较两种模型的电磁性能。然后结合电磁场分析结果,利用Matlab仿真软件建立两种电机的数学模型,对电机的控制性能进行仿真分析。分析结果为双三相永磁同步电动机的优化设计及进一步研究提供了理论依据。     

永磁电机二维电磁场计算模型的完善

研究永磁电机电磁场计算方法,通过考虑实际磁场的三维分布,对现有的永磁电机二维电磁场计算模型进行了修正,提高了二维电磁场分析方法的精度。     

双定子/双转子永磁同步电机电压矢量确定方法

首先基于直接转矩控制原理提出了双定子/双转子永磁同步电机双转子运行时,内部电机控制电压矢量的确定方法,然后考虑到内部电机特点与Matlab所提供永磁电机模型的差别,建立了电机等效仿真模型.仿真结果证明本文所提出的方法有效.其结果对在混合动力电动汽车中开发双定子/双转子永磁同步电机的直接转矩控制系统具有意义.