客车用轮边电机的轻量化设计研究

针对客车用某型号永磁同步轮边电机的轻量化设计开展了分析。提出了电机轻量化的设计方案和原则,对电机的转子端板、转子冲片、机壳和后端盖进行轻量化设计。利用有限元分析软件对轻量化后的电机转子进行模态分析,并分析了轮边电机的随机振动。有限元分析结果满足电机的设计要求,可以确保轮边电机使用的可靠性。对轮边电机轻量化设计的探讨为进一步减轻电机质量提供了思路。     

汽车天窗电机设计参数对齿槽转矩影响及优化

提出天窗电机主要参数对齿槽转矩影响分析及其电磁优化设计模型研究.在阐述天窗电机基本结构和齿槽转矩产生机理基础上,以某汽车天窗电机为例,针对极槽配合和极弧系数设计以及转子静态偏心时的电机齿槽转矩进行计算,得到电机主要设计参数对电机齿槽转矩大小的影响规律.最后,以天窗电机齿槽转矩最小为目标,建立基于遗传算法的电机优化设计模型,获得了最优槽口宽、极弧系数和斜槽个数的设计方案,优化后的齿槽转矩明显小于原始设计方案.     

无位置传感器永磁同步电动机控制系统

通过建立永磁同步电动机的数学模型和研究无位置传感器的控制技术，提出了在不同情况下检测电机转子位置方法。利用电机绕组中电压和电流信号，通过高频电流注入法和扩展卡尔曼滤波法对转子初始位置及转子运动时的转子位置进行检测。给出了基于DSP的无位置传感器永磁电机矢量控制系统设计方案。     

一种多自由度电机三维磁场分析及永磁体设计

在简述永磁球形多自由度电机的优越性能的基础上,针对一种新型永磁球形多自由度电机提出了4种永磁转子设计方案,对每一种永磁体结构进行了静磁场磁通密度模值和磁场分布计算,建立了球坐标下永磁体磁场解析求解模型,进行对比分析.同时基于三维有限元软件,对各种永磁转子结构的球形多自由度电机转矩特性进行了计算和仿真.设计制备了5个圆柱体组合结构的钕铁硼永磁转子来代替球形结构,制作了模型样机.理论分析和实验结果表明了所设计结构的有效性,转子易于实现三自由度偏转运动,并对转子永磁体的受力进行了测试,与仿真计算结果一致.     

锥形转子制动电机手动释放功能

通过对锥形转子制动电机结构进行分析,给出了两种制动方式的电机各自的手动释放装置设计方案,并在实际中得到应用。     

高压绕线转子三相异步电动机设计

介绍了YR 630-6 2500k W高压绕线转子电机总体设计规则及该电机的主要技术参数。并从电磁设计、结构设计两个部分详细介绍了电机设计方案,通过实验列出了主要试验性能参数。     

双转子无铁心永磁同步电动机的设计与仿真

提出了一种能提高电机转矩密度和效率的双转子无铁心永磁同步电动机。分析了该电机的基本原理、结构和特点。设计了一台样机,并用有限元分析方法对电机的空载和额定负载性能进行了仿真,并与同功率的常规永磁电机进行了对比。仿真及对比结果证明了设计方案的可行,电机性能良好,对同类的双转子无铁心永磁同步电动机设计提供一定的参考。     

风机用单相无刷直流电动机设计

针对风机驱动电机设计的要求,讨论了风机用单相无刷直流电动机的转子结构和电枢冲片的设计,确定了设计方案;利用电磁场仿真分析软件MagNet,对设计方案进行了磁场、反电势、空载转速和负载转速的仿真分析;最后通过试验验证设计结果的合理性和有效性.     

高压真空断路器电机操动机构转子设计仿真研究

针对126 kV真空断路器电机操动机构在实际操作中出现的驱动电机永磁体松动和脱落等问题,文中提出燕尾槽表贴埋入型、直线内嵌型和外V内嵌型等3种驱动电机转子的改进型方案。在对其结构进行对比分析的基础上,采用有限元法对各种改进型转子在驱动电机操动断路器进行分、合闸操作时的瞬态磁特性和动态机械特性进行仿真分析。结果表明,燕尾槽表贴埋入型转子改进结构能有效避免电机永磁体因机械冲击造成的松动和脱落,提高了操动机构的工作可靠性,是驱动电机转子的理想改进设计方案。     

隔爆型单相异步电动机设计及研究

介绍了额定功率为1kW的铸铜转子单相电容启动和运转的空调压缩机用隔爆型异步电动机的设计方案,利用Magnet电磁仿真对电机的设计方案进行有限元建模验证分析,并搭建了电机仿真所需要的外围电路。通过仿真,得到了电机满载情况下的电流曲线、启动转速-时间曲线、力矩-时间曲线、堵转转矩曲线及堵转电流曲线。     

低支撑刚度转子系统的设计分析

振动问题是当前大功率、高转速电动机设计制造过程中经常遇到的困扰。针对振动产生的原因之一"转子系统共振",对低支撑刚度转子特性进行阐述。介绍了此转子系统出现的平动、摆动两种特殊振型,并采用有限元方法进行计算;对某大功率立式高转速电动机进行设计,阐述了低支撑刚度转子系统的设计原则及思路;结合实际转子自身测试、整机试验对设计方法进行验证,分析其结果差异;对低支撑刚度转子在低转速时出现振动大的现象进行了合理诠释。     

低速大转矩永磁电机的转子散热问题

对一台低速大转矩永磁电机进行有限元温升计算,并在保证电机性能参数基本不变的情况下对电机进行改进设计,缩短了铁心长度,提高了转矩密度,节省了材料。但改进后电机的转子和永磁体温度过高,易使永磁体退磁。结合fluent流固耦合计算方法,首先理论分析影响对流换热强弱的因素,然后研究加装散热风刺的不同尺寸对永磁体散热效果的影响规律,以及开设转子轴向、径向通风道对永磁体散热效果和温升分布的影响。最后进行样机试验,与理论分析结果进行对比,验证了所提转子散热方法的有效性及计算的准确性。该方法对低速大扭矩永磁电机的设计有借鉴意义。     

低转矩脉动低速大转矩电主轴感应电机的设计与分析

针对低速大转矩电主轴电机转矩脉动偏高的工程实际问题,对电机不同槽配合的性能进行分析综合对比,精确选择出各方面性能较优的电机方案。针对感应电机有限元仿真瞬态场收敛速度慢、在多方案对比时求解周期长的问题,提出时谐场和瞬态场联合仿真的思路,实现电机的快速优化设计。对一台12极7.5 kW的电主轴感应电机在每极每相槽数为3、2.5、2三种不同槽配合的组合下进行二维电磁有限元分析计算,对比其在额定工况下的铁耗、绕组铜耗、转子铝耗、效率、功率因数和转矩脉动等电磁性能。结果表明了转子导条数目的增加,能够使电机电磁性能保持较高水平,特别是能够维持较低的转矩脉动水平。最后对定子槽数90和转子槽数106的槽配合方案进行了样机制作,试验验证了样机的性能,并验证了时谐场和瞬态场联合仿真的准确性。     

笼型无刷双馈电机转子导条优化设计

针对笼型无刷双馈电机转子设计方法不完善的问题,从分析笼型无刷双馈电机的内部磁场入手,推导了无刷双馈电机在稳态运行时转子电流的解析表达式,利用迭代法在考虑转子电阻的情况下选择最合适的转子导条截面积,为笼型无刷双馈电机的转子设计提供了理论依据。通过有限元仿真,验证了理论推导的正确性。研究结果不仅有助于在设计时快速计算笼型无刷双馈电机转子电流,也有助于优化转子结构设计。     

Application of the Integrated Diode Synchronous Motor to Traction Drive Motors

In this study, a traction drive electric motor was designed with a new magnet‐free motor design technique where electromagnets are generated on a rotor by utilizing changes in the spatial second harmonic of the magnetic fields. To apply the proposed technique to electric motor design, balancing the rotor and stator magnetomotive force is important. This paper presents design methods for adjusting the rotor and stator magnetomotive forces. A test motor was designed with these design methods and evaluated using a motor bench. The analytical and measurement data indicated that the proposed motor performed comparably to magnet motors.     

感应电机低速控制方法

基于模型参考自适应(MRAS)的无速度传感器的转子磁场定向控制广泛应用于感应电机驱动系统,速度辨识系统在零频或极低速时会不稳定。文中分析了辨识在零频或极低速时导致不稳定的原因,通过在传统转子电流和磁通观测器添加激励信号,设计新的自适应观测器,采用Lyapunov方法证明了系统在零频或极低速运行时的稳定性和收敛性。仿真显示了该方案优于传统的MARS方法,提高了低速时转速的渐进跟踪能力,使控制系统具有良好的动静态性能,易于实现。     

不同转子结构高速感应电动机电磁性能分析

高速感应电机电磁设计的关键问题是电机的转子结构形式的设计。本文采用场路耦合的有限元法,针对转子叠片闭口圆形槽、光滑实心转子、实心转子表面镀铜和实心转子开缝4种转子结构下的18MW大容量高速感应电机进行了电磁设计及性能分析,得到了4种转子结构下的高速感应电机的特点。此容量的高速感应电机为目前最大容量,此前从未有过。     

潜油电机设计方法研究及验证

潜油电机是一种立式工作的特殊三相异步电动机,其结构细长,定转子采用分段结构,每两段定转子之间分别装有隔磁段和扶正轴承.显然普通三相异步电机的设计方法难以适用于潜油电机.修正了潜油电机端部漏抗和隔磁段漏抗的计算方法,并采用流体力学的基本理论,推导出了转子与润滑油之间的油摩损耗的计算公式,计算了扶正轴承中的涡流损耗,改进了潜油电机的设计方法.设计制造了两台样机,一台装有隔磁段,另一台没有隔磁段,旨在考核分段处结构对电机电磁参数和性能指标的影响.实验结果验证了所改进设计方法的正确性,同时得到隔磁段对电磁参数和性能存在较大影响,设计时应充分考虑.     

基于Ansys的永磁同步电机转子振动分析

振动是电机的重要指标,对电机转子进行振动分析为其结构改进和性能优化提供理论依据。运用Ansys有限元分析软件对永磁同步电机转子进行模态分析,得到该电机转子振动系统的低阶固有频率和模态振型,分析了电机振动特性。通过电机转子模态试验,求得电机低阶固有频率,对比仿真与试验结果,验证有限元分析结果的可靠性。由结果分析可知,研究对象在额定转速下未产生共振,验证了其结构设计的合理性。研究内容对永磁同步电机的设计和优化有一定的指导意义。