独立磁路混合励磁电机的矩阵分析

独立磁路混合励磁电机结构特殊,分析计算也区别于常规电机。运用矩阵分析方法,导出该电机的稳态和动态数学模型,分析其磁场大范围可调制的机理,并给出一台由转枢式交流励磁机供电(无刷)的独立磁路混合励磁试验样机的计算实例及试验结果,获得了满意的一致性。计算数据与试验结果表明：改变电励磁磁势(magnetomtive force,MMF)的大小和方向可改变电枢感应电势(electromotive fore,EMF)的大小,而且感应电势与电励磁磁势近似成线性关系;由于励磁电流由转枢式交流励磁机提供,无需电刷,提高了系统的可靠性;独立磁路混合励磁电机和转枢式交流励磁机一体化设计,减小了体积,使系统结构更紧凑可靠。     

永磁同步电动机转子优化设计与研究

对内置式永磁同步电动机转子结构进行优化设计,目的是在电势常数受约束的条件下,使得单位电流下的峰值转矩最大。为减少有限元计算工作量,首先求得特定转子位置电枢绕组的直轴与交轴电感,以及空载磁链参数,随后根据dq系统数学模型求得给定电流时的最大转矩和对应的电流相位角,随后在该电流相位角附近用瞬态有限元方法精确计算电机的最大转矩。总结了永磁转矩分量和磁阻转矩分量随转子设计参数的变化规律,最终的优化方案使峰值电流减少了3%。     

独立磁路混合励磁电机的多领域仿真分析

为了扩大电机的恒功率电动或恒压发电的转速范围,提出一种结构新颖的独立磁路混合励磁电机。详细论述该电机的结构特征和工作机理。以一台12极、18槽、2单元的样机为例,运用Ansoft Maxwell 2D有限元软件,仿真分析该电机的磁场调节能力;运用ANSYS有限元软件,仿真分析该电机的离心应力、固有频率及其热性能,验证独立磁路混合励磁电机结构的可行性和合理性。样机试验结果表明:励磁磁势双向可调,磁场的调节范围宽广;由于结构紧凑,定子铁心和电枢绕组的有效利用率高,独立磁路混合励磁电机有较高的效率。样机试验数据与有限元仿真结果基本吻合,验证了多领域仿真方法的正确性。它有效地解决了新结构独立磁路混合励磁电机性能精确计算和优化设计的技术难点,进一步提升了独立磁路混合励磁电机的设计能力。