内置式永磁同步电机转子加装工艺设计

根据内置式永磁同步电动机转子的结构特点和永磁体材料的温度特性,研究转子铸铝的特殊加工工艺,解决转子铸铝时铝液易渗入转子磁体槽的问题。设计钕铁硼永磁体的压力装配工装模具,实现转子中的永磁体由机械压装替代传统的手工装配,在内置式FYT300永磁同步电动机的批量生产中,验证了工艺的可靠性和有效性,提高了转子磁体的装配效率和装配质量。     

Halbach磁体结构的外转子永磁电机设计分析

介绍了halbach磁体结构的优点,给出了基于halbach磁体结构的外转子永磁电机的基本模型。通过有限元分析,比较了halbach磁体结构与普通磁体结构的外转子永磁电机,验证了halbach磁体结构外转子永磁电机优越性,并提出其作为直接耦合风力发电机的可能性。     

高速储能飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机的分析与设计

采用电磁场的数值计算方法,对比分析了常规磁体结构和HALBACH磁体结构的外转子无定子铁心永磁无刷直流电机,重点分析了磁体厚度变化对两种磁体结构电机气隙磁通密度、磁通及转子轭部磁通的影响,认为HALBACH磁体结构特别适于外转子高速飞轮用无铁心电机.提出HALBACH磁体结构电机的场路结合设计计算方法,并通过一25Nms角动量(30000r/min额定转速)的高速外转子飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机进行了试验验证.     

国外动态

国外动态永磁同步电动机的新型转子永磁同步电动机转子分为两类,有表面磁体型和嵌入磁体型。在表面型中,磁体安设在转子的磁结构外边,而嵌入型磁体是装在转子磁结构的内边。为实现高效率,电动机必须在气隙磁密约０．８Ｔ条件下工作,同时,在齿部和轭部的铁心磁密应大...     

双端励磁内置转子磁分路混合励磁电机设计与转子强度分析

讨论一种新型双端励磁内置转子磁分路混合励磁电机的结构与原理。针对实心转子磁极存在转子涡流损耗严重的问题,提出转子磁极表面粘贴软磁复合材料(SMC)的组合转子结构,为进一步改善电机转子三维结构加工工艺,采用转子导磁体模块化方法。考虑软磁复合材料抗拉强度的局限性,研究碳纤维保护套下转子损耗特性,并进行转子结构强度分析,为该类新型混合励磁电机结构优化奠定了基础。     

固定电动机永磁体的新方法

将永磁体装到同步电动机或同步发电机的转子上是件困难的事。固定在高速转子圆周的磁体,其速度可高达200m/s,把磁体向外推的径向力非常大。 如果磁体沿着转子的轴向移动,势必降低电机的效率。若磁体向外移动则造成不平衡,导致轴或轴承故障。最坏情况下能使定子发生“扫堂”碰撞,损坏电机。 有一些美国专利曾提出建议,利用径向止动环——碳素纤维加强塑料环,能将磁体固定在轮毂位置上。围绕转子圆周,这些止动环将能承受接近1000MPa的作用力。     

永磁三相同步电动机装配工艺

TBYC系列永磁三相同步电动机磁极为永磁体,与导磁体接近很容易吸到一起,所以在制造过程中,如磁极装配、转子平衡、整机装配及拆卸过程中都存在与导磁体相吸的问题,直接影响电机的制造质量。针对这些问题提出了选择隔磁材料做为辅助措施的装配工艺方法。     

轴向磁化永磁微电机磁场分析及定转子制作

为研究尺寸效应对轴向磁化永磁电机性能的影响,用有限元方法对这种双转子电机的磁场进行仿真计算,得出轴向磁化永磁电机转子的气隙磁密波形分布。分析了转子外形尺寸、充磁极数、磁体厚度和气隙长度对气隙磁密的影响。采用一体化多极磁化方法和深刻蚀成型电铸工艺分别制作了直径10mm电机的转子永磁体和硅片上的平面定子线圈。     

电涡流减速装置

本发明公开了一种电涡流减速装置，其包括：一转子，安装在一转动轴上；第一磁体环，被设置成面对着转子，且其包括多个永磁体，这些永磁体沿圆周方向、按照预定的间隔进行排布，并使得在圆周方向上相互正对的磁极为同种极性，第一磁体环还包括一些磁性部件，它们设置在所述的永磁体之间；第二磁体环，其设置在第一磁体环与转子之间．并包括与第一磁体环类似的永磁体和磁性部件；     

轴向磁化永磁微电机转子磁场分析

为研究尺寸效应对轴向磁化永磁电机性能的影响,采用有限元方法对双转子电机的磁场进行了仿真计算,得出了轴向磁化永磁电机转子的气隙磁密波形分布.分析了转子外形尺寸、充磁极数、磁体厚度和气隙长度对气隙磁密的影响,即随着气隙长度的增加,充磁极数多的转子产生的气隙磁密幅值的减小幅度大于充磁极数少的;随着磁体厚度的增加,气隙磁密为一上升曲线,当磁体厚度达到某一点时,气隙磁密幅值基本为一常数;减小转子直径时,随着磁体厚度的降低,平均半径处气隙磁密幅值的减小幅度越来越不明显,但为不使气隙磁密波形变形严重,永磁转子径向长度需至少大于1.5 mm.分析结果可对该类电机微小型化过程中的设计起指导作用.     

单相半控桥式整流稳压永磁发电机的技术设计

单相半控桥式整流稳压永磁发电机主要为汽车的用电设施提供直流电源以及给蓄电池充电.发电机转子铁心上有多块由极靴通过非导磁螺钉固定的钕铁硼永磁体,相邻的钕铁硼永磁体极性相反,即N极S极间隔排列,组成钕铁硼永磁转子,当转子转动时,磁场旋转,线圈切割磁力线,产生电动势.新研发的单相半控桥式整流稳压电子稳压器,集稳压、整流于一体,可保证发电机输出电压稳定的直流电,解决了汽车用永磁发电机在变转速变负载工况下输出电压不稳定的问题.     

基于等效磁荷法的永磁电机Halbach阵列磁极磁场分析

基于等效磁荷法推导出永磁电机转子磁极——瓦形磁体在空间的磁场分布。同时用有限元法进行了分析,表明两者之间偏差较小,等效磁荷法满足计算精度要求。进而利用该方法建立了永磁电机的Halbach分布转子磁极静态磁场的模型,通过改变影响转子磁极磁场分布的极弧比和副磁极磁化角度两个因素,得到在不同磁极结构下的转子磁极静态磁场径向分量变化规律:每一极中主磁极空间跨度变大会导致Halbach永磁电机转子磁极静态磁场的径向分量基波幅值变大,而谐波含量先减小后增大;随着副磁极磁化角度变大,转子静态磁场的基波幅值先变大后减小,而谐波含量刚好相反,先减小后变大。     

径向充磁表贴式正弦磁极电机转矩密度最大化研究

本文提出一种利用三次谐波削极,增加径向充磁表贴式正弦磁极永磁同步电机输出转矩而不增加转矩脉动的方法。根据永磁磁极形状可以将表贴式永磁电机分为弧形永磁磁极和面包形永磁磁极。对于所有极槽配合的径向充磁弧形永磁磁极永磁电机,注入最优三次谐波幅值为基波的1/6;但对于径向充磁面包形永磁磁极永磁电机,最优三次谐波幅值随极对数（P）、永磁体厚度和转子半径而变化,因此现有推导的最优三次谐波解析模型是不准确的,对于面包形永磁磁极永磁电机,此模型是无效的。本文推导了径向充磁面包形表贴式正弦磁极注入最优三次谐波幅值解析模型,可以在不提高转矩脉动的情况下最大程度的提高转矩。最后用有限元验证了模型的准确性。     

基于磁极参数的表贴式永磁同步电机齿槽转矩研究

齿槽转矩是永磁电机的重要问题之一,削弱齿槽转矩可以减少转矩脉动、降低电磁噪声、提高电机运行稳定性。基于磁极参数对表贴式永磁同步电机(SPMSM)的齿槽转矩进行了研究,基于能量法和傅里叶分解推导了不同永磁体模型下的齿槽转矩公式。研究发现,磁极参数的改变影响永磁体剩磁在气隙中分布和气隙相对磁导率的大小,进而改变齿槽转矩的大小。然后结合有限元方法对不同永磁体模型下的电机齿槽转矩进行了仿真分析,发现削极结构和组合磁极对齿槽转矩削弱明显,并通过有限元方法优化了这2种结构的磁极参数,最后分析对电机其他性能的影响。研究表明,合理地选择永磁体参数可以在确保电机性能的同时显著降低齿槽转矩。     

少稀土组合磁极Halbach永磁同步电机优化设计

针对稀土永磁同步电机(PMSM)对稀土永磁材料依赖性大的问题,提出一种少稀土组合磁极Halbach PMSM,永磁体采用Halbach充磁方式。阐述了该电机新型转子的磁钢结构,其中主磁极由双层永磁体组成,上层磁钢为钕铁硼永磁材料,下层磁钢为铁氧体永磁材料,辅磁极磁钢也为铁氧体永磁材料。以电磁转矩、转矩脉动和齿槽转矩为优化标准,对电机每极永磁体块数、充磁角度、永磁体材料和永磁体厚度等电机参数进行优化。采用定子斜槽结构降低齿槽转矩。优化后的少稀土组合磁极PMSM在保证转矩性能的情况下,减少了永磁体用量,降低了电机成本。最后通过有限元法分析该电机在空载和额定负载下的特性,验证了该电机设计的合理性。     

轴向分段式双爪极永磁电机设计与分析

永磁同步电机在高频率工况时,定、转子铁心损耗和永磁体涡流损耗都会增加,使电机温度升高,从而导致绝缘老化、永磁体退磁等。为了解决高频损耗增加的问题,设计了一台定、转子铁心材料均为软磁复合材料的轴向分段式爪极定子、单段式爪极转子的双爪极电机。类似于双凸极结构会出现转矩脉动过大的问题,采用转子磁极偏移和定子斜极相结合的方式降低转矩脉动。最后,对电机的电磁设计和温度分布进行分析,验证设计的合理性。对于爪极参数的选取,研究主要尺寸比、极弧系数、转子磁极偏移距离和定子斜极角度对双爪极电机的气隙磁密、空载反电动势、转矩及转矩脉动的影响。     

TABU算法在永磁起动机电磁场逆问题中的应用

特殊的磁极结构,使得带辅助极普通永磁起动机具有普通永磁起动机所不能比拟的优点一大制动转矩,高空载转速和低永磁材料用量,但主极,辅助极极弧系数配合直接影响磁极材料消耗,最佳配合的选择是目前需要解决的难点和首要问题,采用全局优化技术,在保证性能的前提下,将磁极材料消耗降至最低,具有重要意义,为此,本文建立了带辅助极永磁起动机磁极优化的数学模型,将全局优化算法－ＴＡＢＵ算法应用于这一电磁场逆问题中,实际     

永磁磁共振成像系统中磁体极板尺寸与梯度线圈的关系

本文叙述了合理确定极板尺寸的意义,描述了梯度线圈的计算方法和设计指标,给出了框产体和开放式C型磁体在典型气隙尺寸下梯度磁场线性度与梯度线圈外形尺寸关系的计算,并讨论了一些因素对梯度线圈外形尺寸的影响,从而对磁体极板尺寸提出了要求。     

永磁体不对称放置削弱内置式永磁同步电动机齿槽转矩

针对内置切向式转子结构磁极偏移时,每极磁密的大小和分布都不相同的问题,基于解析法研究了偏移角度的确定方法.与表面式永磁电机不同,内置切向式结构在永磁体不对称时,每极极弧宽度会发生变化,影响每极磁密的大小和分布,两者都对齿槽转矩有影响,因此确定永磁体位置时须考虑两者的影响.基于内置式永磁同步电动机齿槽转矩解析表达式,分析每极磁密大小与分布对齿槽转矩的影响,研究磁极偏移角度的确定方法,并与表面式永磁电机磁极偏移角度进行了对比.采用有限元法计算不同偏移角度对齿槽转矩有影响的磁密谐波和齿槽转矩,有限元计算结果表明,由于考虑了磁极偏移对每极磁密的影响,磁极偏移能有效地削弱齿槽转矩.     

极靴式永磁同步电机径向气隙磁密分析

针对表贴式永磁同步电机空载径向气隙磁密波形正弦性差,加工复杂结构的永磁钢导致电机成本提高的问题,提出一种表贴式矩形永磁钢加装极靴的新型磁极结构。以标量磁位法为基础,建立了加装极靴后的空载径向气隙磁密解析模型,以一台18极54槽外转子永磁电机为例,通过有限元法验证了解析模型的正确性。此外,基于解析模型研究极靴结构参数对径向气隙磁密的影响规律,获得最优参数匹配。结果表明,加装极靴的永磁同步电机径向磁密幅值和波形正弦化程度明显提高。