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相似文献
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1.
提出一种新型带导磁桥的混合励磁双凸极电机,介绍电机的结构特点和磁场调节原理。采用简化等效磁路模型对气隙磁通调节范围、电励磁绕组的励磁磁势和并联导磁桥磁阻三者之间的关系进行分析,用有限元法获得样机磁场分布和磁场调节特性,设计制造了实验样机。样机实验结果不仅验证了理论分析的正确性,并表明:通过改变电励磁绕组电流的大小和方向,实现了电机内气隙磁场灵活调节与控制,有效解决了双凸极永磁电机难以实现电机气隙磁场调节的不足,在电动汽车等需宽调速直接驱动的场合具有应用前景。  相似文献   

2.
提出了一种新型的外转子双馈双凸极永磁风力发电机.该电机采用混合励磁结构形式,在电机的定子上同时存在直流励磁绕组和永磁体作为电机的励磁;电机的电枢绕组也安放在定子上,实现了定子的双馈形式;外转子全部由铁心组成,结构简单.该电机的创新在于每一块永磁体都有一对磁路与之相并联的附加气隙,这样可以更加有效地实现对气隙磁场的调节.由于气隙磁场可以随意调节,所以该电机可以在不同的转速和负载电流的情况下实现恒定的输出电压.  相似文献   

3.
把磁阻式结构与绕线式转子结构相结合,提出一种具有磁阻式无刷双馈电机的转子结构。该转子结构既保持了绕线式转子绕线接线方式的灵活性,又发挥了磁阻式转子对磁通的导向作用,改善了电机的磁场调制效果,可以很好地实现转子与定子两套绕组耦合能力实现最大化。对磁阻式转子结构的无刷双馈电机的设计原理和方法进行了详细分析,以一台30k W样机为例说明了磁阻式无刷双馈电机的功率分配曲线、气隙磁通密度曲线和电机效率,并与磁障结构的磁阻式、加入笼条的磁阻式转子无刷双馈电机在同等条件下的电机输出功率作对比。最后对无刷双馈发电系统的动态特性进行样机实验,实验结果表明采用该方法设计的磁阻式无刷双馈电机具有优良的性能。  相似文献   

4.
具有磁阻效应的绕线式转子无刷双馈电机是一种新型电机,它利用了磁阻式转子的磁通导向作用和绕线式转子接线灵活的特点,具有转子耦合能力强、磁动势高次谐波含量低、电机输出功率密度高等优点。文中介绍这一新型混合式转子结构,并对基于该结构的无刷双馈电机在转子侧无绕组时电机的磁阻效应,以及在转子侧无磁阻效应时新绕组结构电机的电磁性能进行了分析。对定子侧结构相同、控制绕组侧施加相同激励情况下,采用新型混合式转子、双正弦绕线式转子的两种转子结构的无刷双馈电机进行了研究,对比了电机的气隙磁场、电机系统输出功率和电机效率。通过实验与仿真结果对采用新型混合式设计电机的动态性能进行了研究,验证了样机仿真结果的正确性,同时试验结果也表明新型混合式无刷发电机性能的优越性。  相似文献   

5.
针对感应励磁发电机结构简单但励磁容量有限,永磁同步发电机磁场难以调节的问题,研究了一种将二者励磁功能相结合的混和励磁发电机。气隙中大部分磁场由转子上的永磁体提供,当需要调磁时,通过定子直流绕组与转子上感应绕组的感应作用,在感应绕组上获得调节磁动势,实现发电机磁场的调节。转子上两种励磁源为并联关系,调磁磁路磁阻小,无电刷-集电环系统,保证了发电机的结构简单、可靠性。在原理分析的基础上,使用二维有限元法对电机的磁场调节能力和负载特性进行分析,并进行了样机实验。有限元分析与实验结果都表明,与同结构参数的永磁同步发电机相比,混合励磁同步发电机具有灵活磁场调节能力;而相对于同一定子励磁磁动势的感应励磁发电机,该发电机输出容量大幅度提高,克服了感应励磁不适用于大容量发电的问题。  相似文献   

6.
混合励磁磁通切换电机等效磁路模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
混合励磁磁通切换电机(flux-switching hybrid excitationmachine,FSHM)是一种新型定子励磁型交流无刷电机,具有磁链双极性、结构简单、功率密度高、运行可靠等优点。改变电励磁绕组电流的大小和方向,实现了对永磁气隙磁场的有效调节与控制,而引入导磁磁桥可提升气隙磁场调节范围。以建立电枢绕组磁链最大位置的等效磁路模型为切入点,推导了峰值磁通表达式,探索了磁桥段相对磁导率的估算方法,结合有限元仿真分析了磁桥厚度变化与磁桥式FSHM初始气隙磁密、磁桥磁密、气隙磁场调节能力、磁力线路径转移等特性的关系。样机的有限元仿真及实验结果与等效磁路模型预测趋势基本一致,验证了建模方法与理论分析的正确性,可用于指导磁通切换电机的设计与性能分析。  相似文献   

7.
转子磁分路径向结构混合励磁同步电机利用磁分路结构可以方便地调节电机的气隙磁场。本文描述了电机的结构和原理,研究了该电机的空载特性,针对空载电动势调节范围较小的问题,探讨了减小电机导磁体间的漏磁、提高气隙磁通密度的方法,并讨论了永磁部分长度、电励磁部分长度对电机空载特性的影响。仿真和实验结果表明:磁分路径向结构混合励磁同步发电机适宜短而粗的结构,其轴向长度的变化对电机的空载特性影响很大。  相似文献   

8.
针对传统无刷双馈发电机存在功率密度低的问题,提出改善功率密度的一种新型笼障转子耦合双定子无刷双馈发电机。由于该发电机输出功率与内外单元电机电磁特性一致性相关,而内外定子绕组电动势相位和幅值需满足电磁特性一致性的要求,因此需研究绕组分布对该种电机性能的影响。为此,根据电机的结构,分析该发电机不同绕组层数和不同绕组位置对电机气隙磁密、绕组电动势、效率和电压调整率的影响;在此基础上,提出确保内外定子绕组电动势相位一致的方法,并进行该方法的验证和分析;最后,制造了一台样机,并进行电机性能实验验证。通过有限元计算和实验结果的比较分析,验证了分析方法的正确性和有效性,同时也验证了内外单元电机电磁特性一致。  相似文献   

9.
无刷双馈调速电机的绕组结构   总被引:9,自引:1,他引:9  
本文研究了无刷双馈调速电机的定、转子绕组结构,并结合样机的研制(Pp=3,Pc=1)讨论了单定子绕组的组成、磁势与转子绕组的构成。虽然文中提出的绕组数据对电机的特性不是完美的,但提出的定、转子绕组的型式及定子绕组的出线对设计无刷双馈调速电机的单定子绕组及转子绕组是有指导意义的。  相似文献   

10.
定子永磁式双转子电机电磁性能分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了提高双转子电机的转矩密度,实现其应用于混合动力汽车驱动系统的小型轻量化和平稳运行的需求,提出一种三相12/22/12极定子永磁式磁通切换双转子电机结构,其绕组和永磁体均位于外定子和内转子上,外转子上无绕组和永磁体,避免了外转子的冷却问题。对定子永磁式磁通切换双转子电机的拓扑结构及工作原理进行了介绍,采用有限元方法对电机磁场分布、气隙磁密、永磁磁链、空载反电动势、电感及转矩等电磁性能进行了分析。研究结果表明,提出的定子永磁式磁通切换双转子电机结构具有内外电机磁场耦合小、空载反电动势正弦性好、转矩密度大、转矩脉动小的特点,并通过原理样机实验结果验证了电机设计的有效性。  相似文献   

11.
王正  王凤翔  张凤阁 《电气应用》2006,25(11):127-131
无刷双馈电机的定子具有极数和供电频率皆不相同的功率绕组和控制绕组,难以采用传统感应电机的等效电路进行稳态特性分析。根据两套定子绕组的电磁耦合关系特点,提出一种基于频率归算而无需进行极数归算的无刷双馈磁阻电机的等效电路。该等效电路与传统感应电机等效电路具有相似的形式,可用于无刷双馈电机稳态特性分析。文中介绍了采用该等效电路对一台5kW轴向叠片磁阻转子无刷双馈电机的稳态特性分析。仿真结果与实验结果相吻合,从而证明了所提出的磁阻转子无刷双馈等效电路的正确性和实用性。  相似文献   

12.
A novel two-phase switched reluctance machine (SRM) with a stator composed of E-core structure having minimum stator core iron is proposed. The E-core stator has three poles with two poles at the ends having windings and a center pole containing no copper windings. The center stator pole in the E-core is shared by both phases during operation. The air gap around the common stator pole has constant and minimum reluctance irrespective of rotor position by its unique design, and the two remaining stator poles at the ends experience variable reluctance with respect to rotor position. The stator is constructed with two independent and physically separate E-cores, and the rotor is composed of ten poles. Other pole combinations are possible. Phase excitation in the novel SRM gives short flux paths, hence reducing the magnetomotive force required to drive the machine, resulting in significant reduction of copper wire and core losses compared to existing two-phase SRMs with flux paths that traverse the entire stator back iron. The concept and principle of operation of this novel SRM and its comparison to existing two-phase SRMs are detailed in this paper. Comparison between finite-element simulations and magnetic equivalent circuit (MEC) analysis for inductance are made and compared to experimentally measured characteristics. Furthermore, comparisons between a conventional two-phase SRM and the novel SRM are made in terms of its weight and output torque. Manufacturability and cost savings of the unique SRM structure are presented. It is shown that the E-core SRM using common stator pole has 50% less iron in the magnetic path compared to a conventional two-phase SRM.   相似文献   

13.
Double-rotor switched reluctance machine (DRSRM) integrates two switched reluctance machines (SRMs) into one housing, providing a compact solution for hybrid power trains so that one DRSRM can replace two electric machines. This paper presents a new DRSRM design in which the stator flux barriers are removed and the flux lines in the interior and exterior machines are more evenly distributed. The effects of stator flux barriers are investigated, the loss mechanism in the DRSRM is analyzed, and finally, various winding configurations are compared. It is concluded that flux lines are more evenly distributed in the stator, reducing iron saturation and losses, while the interior and exterior machines can be independently controlled without sacrificing performance. Moreover, winding polarity in DRSRM is critical to reduce stator iron saturation and thereby losses.  相似文献   

14.
Low torque ripple in electrical machines is generally required to reduce acoustic noise and mechanical resonance vibration. To design for low torque ripple, however, affects the average torque and the power rating of the machine. In this paper, the effect of stator winding chording and rotor skewing on the average torque, power factor, and torque ripple of the normal laminated, internal flux barrier rotor reluctance synchronous machine is investigated. The two-dimensional finite-element time-step method together with the basic machine equations are used in the analysis. It is shown that to design, in general, for low torque ripple and minimal effect on torque rating of the reluctance synchronous machine, full-pitch stator windings must be used, the rotor must be skewed by a stator slot pitch, and a low number of stator slots must be avoided  相似文献   

15.
胡必武  余成 《微特电机》2007,35(9):10-11,61
展现了用于交流调速的无刷双馈电机的定子绕组结构,用三种方法对无刷双馈电机的定子绕组进行了设计,分析了三种定子绕组的优缺点,并得出了比较结论。  相似文献   

16.
Switched reluctance drives have been shown to benefit from DC flux assistance from a coil arrangement that is mutually coupled to all its phase windings. This paper proposes an alternative way of providing this additional DC flux through the use of a toroidal, axially orientated coil. A reluctance machine is constructed and tested in which the stator comprises two stacks separated by a coil to give axial magnetic flux. This construction is similar to a homopolar inductor alternator. The paper describes and develops the complex magnetic structure of the machine and describes initial test results. The ideal angular orientation between the two stator stacks is presented.  相似文献   

17.
针对大型矿井提升同步电动机和为其供电的交-交变频电源的特点,概括介绍了此类电机的电磁、结构等方面的设计要点。在电机电磁设计方面,说明了对于使用变频电源下,如何选择电机容量、额定电压,确定极对数、定子铁心外径及气隙磁密、定子线圈每相串联匝数和定子铁心长度等初步设计需要考虑的问题。进而对详细计算进行说明。在结构设计方面,分别对定转子的组成和定转子线圈结构特点进行了简要介绍。所生产的电机不仅在性能上满足用户的要求,而且经济指标也在逐步提升。  相似文献   

18.
宽变速运行的双绕组感应发电系统相对于恒速运行,在电机的设计及系统控制等方面需要有特殊的考虑。介绍了宽变速运行的双绕组感应发电机的优化设计特点,为实现控制绕组励磁变换器容量的最小化,给出了励磁电容和发电机参数同时优化的设计策略,对一台原理样机进行了优化设计。利用控制绕组定子磁场定向控制策略,在dSPACE仿真平台进行了试验研究,结果证明,在1:2的宽变速运行范围内,空载和额定负载运行条件下,控制绕组与功率绕组的容量比可降到1/3左右,这对于降低控制绕组励磁变换器的容量、体积和成本很有意义。  相似文献   

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