表面-内置式永磁转子同步电机等效磁路法特性分析

针对有限元法计算分析电机的复杂性和耗时长等特点,采用等效磁路法分析一种表面-内置式永磁转子同步电机工作特性。建立电机开路状态表面式与内置式永磁体串并联励磁结构等效磁路模型,根据表面-内置式永磁转子磁路结构特点,得到开路状态简化等效磁路模型,计算电机励磁磁场分布、电枢绕组反电势和磁通链;分别建立电机电枢反应下直轴和交轴简化等效磁路模型,求解电机负载磁场分布、电枢反电势和输出电磁转矩;建立电机有限元模型,分析求解电机开路和负载状态电磁特性;建立试验平台,进行试验样机空载和负载测试试验。对比分析简化等效磁路模型、有限元模型计算结果和试验样机测试结果,验证了所提出的等效磁路模型的正确性与合理性。     

磁极偏移法抑制表面-内置式永磁转子同步电机齿槽转矩分析

针对所提出的表面-内置式永磁转子同步电机(SIHPMSM)结构特点,建立不同充磁方式下SIHPMSM的齿槽转矩解析模型。分析SIHPMSM磁极偏移状态下整体和单个磁极的齿槽转矩解析公式,得到磁极整体偏移和磁极分组偏移的齿槽转矩优化方法。采用有限元法计算SIHPMSM在不同充磁方式下磁极偏移时的齿槽转矩,与实验样机测试结果进行对比,得出最优的齿槽转矩优化方案。对比分析优化前后电机反电势、电磁转矩、转矩波动、效率等性能参数,验证了所采用优化方法的正确性与合理性。     

一种新型转子永磁同步电机磁场分析及特性

提出一种面贴及内置两种方式混合的永磁电机转子拓扑新结构。采用有限元法分别建立内置式、面贴式及新型混合转子拓扑结构的永磁电机模型;计算3种结构电机的静态磁场,比较分析其等位线分布规律及一极距内气隙磁感应强度幅值分布;仿真了3种结构电机的空载感应电势,分析得出新型结构的永磁电机空载感应电势波形更接近正弦;计算了新型转子结构永磁电机的空载定子损耗及转矩等运行参数。     

永磁同步电机转子初始位置检测研究

分析和比较了现有永磁同步电机的转子初始位置检测方法。对基于脉振高频电流注入的转子初始位置检测方法进行了理论研究,利用ANSYS软件进行了仿真研究。结果证明这种方法不仅能够实现转子位置的准确检测,还能够实现转子极性的鉴别。     

磁选机的多目标优化设计

运用多目标优化原理来建立磁选机的多目标优化设计模型,并运用交互式加权Tchebycheff范数/代理函数优化法进行求解,把这种磁选机的多目标优化设计方法编成了Fortran语言程序。     

永磁直线同步电机失步故障的谐波诊断技术研究

永磁直线同步电机(PMLSM)在力能指标、速度、定位精度、效率等方面具有显著的优势,因此广泛用于电子生产设备和精密数控机床等高精密直驱系统。PMLSM受到来自电网、负载及电机本身的各种扰动导致失步故障的发生。本文提出分析失步故障的电流等参量的谐波的方法研究PMLSM失步机理、特征等特性。对获取的PMLSM的三相离散电流信号分别进行快速傅里叶变换(FFT)分析,比较PMLSM失步状态下与正常运行电流的幅频特性,建立PMLSM失步故障的准确预测准则。为预防PMLSM失步提供实施保护策略的理论根据。     

分段初级永磁直线同步电机提升系统失电保护分析

采用有限元法结合运动系统的能量解析式对分段初级永磁直线同步电机（PMLSM）垂直提升系统的失电保护过程的几个阶段进行分析,其实质是PMLSM三相绕组短路时的发电制动过程.上升过程中失电,制动过程可分为3个阶段：减速上行、加速下行、匀速下行.在这3个阶段中,流过电机绕组的电流和动子速度变化很大,变化程度由负载大小、绕组阻抗及动子永磁体产生的磁场强度等决定.电流和速度的仿真和试验结果验证了失电保护过程分析的正确性.     

内燃机气门弹簧多目标优化设计

综合运用机械优化理论的优化设计方法,通过分析内燃机气门弹簧优化设计的设计变量、目标函数和约束条件,建立起以内燃机气门弹簧的质量、高度及防共振性能为目标函数的多目标优化设计数学模型,对多目标优化设计方法进行了探讨,并给出了设计实例。算例结果表明该方法具有工程实用价值。     

轴向柱塞泵缸体多目标优化设计

综合考虑柱塞泵轻量化和流量脉动两方面的性能要求,利用最优化设计方法对柱塞泵缸体进行设计。以柱塞泵缸体体积与流量脉动系数作为优化目标,建立多目标优化模型。经过对比,优化后的结果能显著降低流量脉动。     

行星齿轮泵多目标优化设计

以优化设计行星齿轮泵为目的,在已知载荷、工作条件并选定材料的基础上,建立以流量脉动最小和体积最小为双目标的优化数学模型,建立了关于边界约束条件、性能约束条件、同心约束条件和最小排量约束条件的约束函数,根据最优化方法的算法,选择MATLAB优化函数,编写程序,利用计算机求出最优解。     

电动汽车用永磁同步电动机设计

为推进永磁同步电动机在电动汽车驱动中的应用，对电动汽车驱动用永磁同步电动机的设计进行了研究．从电动汽车牵引电机的运行特性入手，分析了影响永磁同步电动机参数确定的因素．应用电磁场分析方法给出了永磁同步电动机转子永磁体结构的选择原则．应用场路耦合计算方法设计了电动客车用永磁同步电动机样机．实验结果表明，样机的低速转矩大、恒功率区宽，性能满足整车的需要．     

新结构永磁同步电动机磁场的有限元分析

提出了一种新结构永磁同步电动机,分析了该电机的空载磁场,绘制出空载磁场等位线以及气隙磁密分布曲线。结果表明,由于该电机采用较薄而性能较高的钕铁硼永磁磁极外贴在转子上,极大地限制了极间漏磁,达到高效能节的目的。用Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＾＋＋语言编制了面向对象的有限元分析程序,为实现永磁同步电机ＣＡＤ奠定了基础。     

永磁同步电机鲁棒自适应反步控制

针对高性能的永磁同步电机伺服驱动系统,考虑电机实际运行过程中定子电阻、转子磁链和负载转矩的变化必然影响到系统的伺服精度,采用自适应反步法设计控制器,选择适当的Lyapunov函数来保证整个系统的稳定性,进而实现转速的非线性控制,推导出控制律和参数自适应律.为提升系统的稳态性能,在控制输入中引入了转速误差的积分项,从而消除残留误差.在补偿参数不确定性影响与提高系统的抗干扰能力的同时,实现电机转速的高性能全局渐近稳定跟踪控制.仿真结果证明, 控制策略在参数摄动和负载扰动下都是有效的、正确的.     

永磁直线同步电动机的二维傅里叶解析：‘

用空间傅里叶解析方法详细推导了永磁直线同步电动机的二维稳态场和特性．以电机整体为求解对象,所建立的“整体分层线性模型”和“三相等效电路”,采用逐槽电流法和磁体逐极法考虑绕组电流及永磁体的实际分布,可较好地考虑电机的结构特点、谐波、边端效应及电流不对称等的影响;采用快速傅里叶变换（ＦＦＴ）算法求解各场量,可快速直接得到空间场分布和特性．计算结果与实验值吻合．     

永磁直线同步电机非线性模型的建立及稳态特性分析

采用解析－有限元混合法获得单初级PMLSM稳态运行时的磁场分布;利用后处理的磁链数据作为PMLSM磁链模型的非线性回归分析样本;采用支持向量机实现对磁链的非线性函数的逼近,改变PMLSM运行工况检验非线性磁链模型的正确性,采用此模型研究PMLSM的稳态特性,并对结果进行定性分析,给出合理的解释。在此非线性模型的基础上经过扩展可以得到多初级分段永磁直线同步电机模型。     

永磁直线同步电动机气隙磁场及磁阻力分析

利用解析和数值2种方法分析计算了考虑边缘效应影响时定子绕组分段、垂直运动的永磁直线同步电动机的气隙磁场和边缘效应引起的磁阻力,得到了较为简便的关于其磁场的求解方法.导出了气隙磁密及由于边缘效应所引起的磁阻力的解析计算公式.     

双鼠笼永磁感应电机设计算法及多目标优化

结合感应电机和永磁同步电机的设计方法,研究永磁感应电机的设计算法并对电机进行优化。采用等效磁路法确定电机设计基本电磁参数;利用有限元的方法解决双鼠笼转子参数设计中的难点,并提供合理的参数优化取值范围。采用Taguchi方法建立实验正交矩阵,并通过求解实验矩阵对电机结构参数进行初步筛选。进一步利用响应曲面法,建立电机稳态运行指标与优选参数间关系的数学模型,通过求解数学模型来完成电机的优化设计。最后,将完成优化设计的电机与普通感应电机采用有限元的方法进行了性能对比,验证了上述设计和优化方法的正确性及双鼠笼永磁感应电机性能的优越性,为永磁感应电机的分析设计与优化提供了有价值的参考。