短磁路开关磁阻电动机

开关磁阻(SR)电动机是一种不用磁铁的无刷直流电动机。由于没有转子绕组、永久磁铁和换向器,SR 电动机较之交流电动机和永磁直流电动机,惯量小,转速高。此外,SR 电动机的定子绕组端部非常短,因此铁耗低于其他类型电动机。但当 SR 电动机的转速超过5000(r/min)时,铁耗很大,致使电动机在高速运转时发热。     

一种12/14极短磁路磁悬浮开关磁阻发电机

针对传统磁悬浮开关磁阻发电机内悬浮绕组和发电绕组间的强耦合问题,提出了一种新型短磁路磁悬浮开关磁阻发电机。该发电机定子极上设有相互独立的悬浮极和发电极,悬浮极上绕有悬浮绕组,发电极上绕有励磁绕组及发电绕组。本文阐述了该发电机的结构和运行机理,并根据虚位移法和绕组磁链的有限元结果推导了其数学模型,最后分析了其磁场特性。结果表明悬浮与发电子系统间相互独立,可实现悬浮绕组的独立控制。     

开关磁阻电机磁路优化设计及性能分析

以三相6／4极开关磁阻电动机为研究对象,借助Ansoft软件对电机磁路进行分析计算,建立铁耗数学模型,优化结构参数,研究减少铁耗的方法。分析了极弧对转矩脉动的影响。系统调试结果证明电机性能可以满足使用要求。     

一种直线开关磁阻电机发电研究

针对因在低速运行的实际环境下传统直线发电系统结构复杂而难以得到广泛应用的问题,试制一种相间解耦的直线直驱式开关磁阻发电机,以这种开关磁阻发电机为被控对象,构建直线发电系统。依据直线开关磁阻发电机的结构特点及运行原理,建立直线开关磁阻发电机的数学模型。采用有限元方法分析发电机的磁场分布特性,对发电机励磁位置进行仿真优化,得出发电机在1 m/s额定速度下的最佳开通和关断位置。应用位置控制和脉宽调制电流斩波控制两种控制方法进行仿真和实验,获取发电机的相电流输出波形。仿真结果和实验结果表明,这类直线开关磁阻发电机均具有低速发电能力,直线直驱式开关磁阻发电系统能够达到低速直线发电的目的。     

一种新型开关磁阻电机软开关功率变换器的研究

为了实现开关磁阻电机（SRM）绕组电流或磁链的精确控制,必须提高SRM功率变换器的工作频率以提高系统的动态响应速度.然而,较高的工作频率会引起严重的电磁干扰（EMI）和开关损耗从而导致系统整体效率降低,文中结合谐振开关（RS）、直流谐振环（RDCL）和脉冲宽度调制（PWM）的优点,提出了一种新型的软开关SRM功率变换器,基工作原理为通过在非对称桥式电路的基础上增加一套换流电路,以此实现功率器件的软开关.在对变换器工作原理详细分析的基础上,导出了实现软开关的条件并给出了设计实例.仿真和实验研究证实了新型软开关SRM变换器的可行性.     

基于Ansoft的新型开关磁阻电机磁路的有限元分析

针对传统开关磁阻电机的输出转矩脉动较大的情况,改进了电机的结构,提出在定子上加入永磁材料,使得电机成为混合励磁电机。通过励磁绕组来改变永磁材料的磁路,并使得其磁路成为轴向磁路,这样使得磁路更短,同时输出转矩更大。运用有限元分析软件Ansoft对新型开关磁阻电机进行了静态特性分析,着重分析了电枢电流、电枢截面积、气隙宽度、永磁体厚度、永磁材料对电机的转矩的影响。计算出电机转矩脉动随电枢电流和永磁体厚度的变化趋势,得到了电机转矩最大条件下的结构参数,对开关磁阻电机的改进具有一定指导意义。     

一种磁悬浮开关磁阻电机的自适应控制器

磁悬浮开关磁阻电机结合了同步电机和磁轴承的优点.本文考虑到电机参数的时变性,设计了适用于磁悬浮开关磁阻电机的自适应控制器,并对其进行了仿真.仿真结果表明了该控制系统具有良好的动静态性能.     

开关型磁阻电机浅述

开关型磁阻电机因具有速度可调、控制性能好、效率高等优点而引起了各国的关注。开关型磁阻电机内双凸极型磁阻电动机、功率逆变器、位置检测器和控制器等部分组成,相当于大步距角、有位置闭环控制的步进电机。本文介绍该电机的原理、运行性能及应用场合,并指出发展小功率、适用,价廉的开关型磁阻电机调速装置有实际意义。     

一种应用耦合集成磁路的开关变流器优化设计

为进一步优化开关变流器电路拓扑结构、降低电路成本、降低开关变流器次级电路的输出电流和电压纹波,提出了采用互感电路拓扑结构的开关变流器设计新方法,并针对进一步减小变流器磁性器件体积、重量和损耗的问题研究了集成磁技术,即把开关变流器中所有主要磁性器件在结构上用一个磁性器件来实现,经过优化设计,磁芯中的磁通变化量减小,从而降低磁芯损耗,减小磁芯体积.最后通过实验测试证实了改进后变流器所具有的优点.     

一种永磁开关磁阻电机的研究与有限元分析

针对开关磁阻电机转矩脉动大的问题,提出了一种在转子上加入稀土永磁体的新型电机结构,并分析了电机的运行原理。采用Ansys软件仿真分析了永磁开关磁阻电机和开关磁阻电机的转矩性能及永磁体位置对转矩的影响。仿真结果表明,转子加入永磁体且永磁体位置靠近转子极弧的电机转矩更大、转矩脉动更小。     

开关磁阻电机一种新的转矩估算方法

本文描述了利用能量守恒定律来估算开关磁阻电机转矩的计算方案.估算方法有两种,一种是根据输出的机械能,另一种是根据磁共能.在用能量守恒定律估算转矩时,由电路方程或Luenberger观测器解出估算的磁链.通过由能量守恒定律得出的估算转矩值与由有限元法和试验得出的转矩值进行比较,验证了由能量守恒定律估算转矩的可行性.在试验中,对转矩进行控制比较,验证了由能量守恒定律估算转矩的可行性.在试验中,对转矩进行控制是为了降低转矩的波动.     

一种无轴承开关磁阻电机独立控制策略

基于无轴承开关磁阻电机中平均转矩和径向悬浮力之间独立控制的思想,研究了一种新型的控制策略。其中主绕组电流单、双相交替工作,悬浮绕组电流固定开关角轮流导通15°,实现无轴承电机转矩和悬浮的独立控制并建立该控制策略下的瞬时转矩、平均转矩和径向悬浮力的计算公式,阐述电机控制参数和控制依据,分析了该控制策略的工作区域。仿真和实验结果均证实了理论分析的正确性和可行性。     

一种混合双定子磁悬浮开关磁阻电机

针对传统磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)存在的多变量非线性强耦合问题,并以提高系统悬浮输出能力、降低悬浮功耗为目的,提出一种混合双定子磁悬浮开关磁阻电机(HDSBSRM)。该电机采用内、外双定子结构,外定子与内定子共用一套转子结构,内定子通过引入轴向充磁型永磁环,为产生主动可控悬浮力提供稳定偏置磁场。在介绍其拓扑结构和工作原理的基础上,推导了径向悬浮系统的数学模型,分析了基本电磁特性和解耦特性,验证了其主绕组与悬浮力绕组以及两自由度悬浮力绕组之间具有的自解耦特性。并就其悬浮输出能力和悬浮功耗等方面,与传统双定子磁悬浮开关磁阻电机进行了比较,验证了其具有高悬浮输出和低悬浮功耗的优点,表明所提HDSBSRM结构的合理性与优越性。     

开关磁阻电机一种新的转矩估算方法

本文描述了利用能量守恒定律来估算开关磁阻电机转矩的计算方案。估算方法有两种,一种是根据输出的机械能,另一种是根据磁共能。在用能量守恒定律估算转矩时,由电路方程或Luenberger观测器解出估算的磁链。通过由能量守恒定律得出的估处转矩值与由有限元法和试验得出的转矩值进行比较,验证了由能量守恒定律估算转矩的可行性。在试验中,对转矩进行控制比较,验证了由能量守恒定律估算转矩的可行性。在试验中,对转矩进行控制是为了降低转矩的波动。     

一种实用的开关磁阻电机控制器的设计

将微控制器与可编程逻辑器件相结合,提出了一套实用开关磁阻电机控制器的设计方案.其中,MCU采用51系列的8位混合信号微控制器,逻辑电路采用MAX7000系列的CPLD.根据设计方案制作出的样机经过调试改进后运行效果良好.     

一种新型的电机调速系统——开关磁阻电机系统

开关磁阻电机系统具有结构简单、无刷、耐恶劣环境、动态响应好以及在较宽转速范围内运行效率高的优点,可在多种工业领域内广泛应用。文章介绍了开关磁阻电机系统结构及运行原理,给出了几种常见的开关磁阻电机结构,从简化定子嵌线工艺、增加单位体积输出容量、减小转矩脉动、提高系统效率角度考虑,推荐选用三相12／8结构。描述了几种常见的三相开关磁阻电机功率变换器主电路拓扑,从降低功率开关器件电压定额要求、减小相电流峰值、提高系统效率、各相控制独立性好等方面衡量,建议采用三相不对称桥式功率变换器,最后给出了研制的几种开关磁阻电机系统样机照片。     

考虑磁路饱和的开关磁阻电机无位置 传感器控制方法

开关磁阻电机在磁路饱和情况下,其导通相电感会随导通相电流的变化而变化,从而影响转子位置估算精度,提出一种电机转子位置估算方法。首先建立了相电感函数关系式;然后分析了相电流与相电感极值定位点位置角之间的关系;最后阐述了由两相邻采样定位点来估算出相应的转子位置角度的实现过程。以三相6/4结构电机进行了相关仿真与实验,结果表明上述方法的可行性。     

一种改进的无轴承开关磁阻电机数学模型

类似于常规开关磁阻电机,无轴承开关磁阻电机的定、转子极宽并非总是相等,通常转子极宽略大于定子极宽,在建立数学模型时应当考虑这一因素.现有的无轴承开关磁阻电机数学模型都存在电机定、转子极宽相等的约束.考虑无轴承开关磁阻电机定、转子极宽可能存在的不相等因素,采用基于直线磁路和变椭圆系数的椭圆形磁路分割法求取气隙磁导,推导出无轴承开关磁阻电机的通用数学模型,使其不仅适用于定、转子极宽相等,而且适用于转子极宽大于定子极宽的情况.以实验室样机为例,将基于所建模型的分析结果与有限元分析结果进行了对比,验证了所建数学模型的正确性,精确度满足工程要求.应用所建立的无轴承开关磁阻电机数学模型,分析了定、转子极宽不等对悬浮力和转矩的显著影响.     

一种新型的无轴承开关磁阻电机数学模型

针对经典采用直线磁路和椭圆形磁路分割求取气隙磁导的无轴承开关磁阻电机数学模型的局限性，文中提出了一种基于直线磁路和改进的椭圆形磁路分割求取气隙磁导的新型无轴承开关磁阻电机数学模型，该数学模型不仅保证定、转级对中位置时电磁转矩的连续性，而且同时较为准确地描述了沿α和β方向径向悬浮力之间的耦合关系。不仅如此，基于该数学模型在一定程度上拓宽无轴承开关磁阻电机的有效工作区域，仿真分析验证了该数学模型的优良特性。