表面式永磁电机气隙磁场分析

针对表面式永磁电机齿槽结构复杂,应用传统许克变换法很难精确计算电机磁场分布的问题,将表面式永磁电机气隙磁场分为定子绕组和永磁体产生的气隙磁场两部分.应用许克变换工具箱将电机不规则空气间隙转化为几何上简单区域,分析电机定子绕组产生的气隙磁场.将永磁体等效为线电流,借助许克变换工具箱分析永磁体产生的气隙磁场.将定子绕组和永...     

一种新型双凸极单相永磁电动机--工作原理与参数计算

介绍了1种双凸极单相永磁电动机.电机有4个定子极和6个转子极,转子上无绕组及永磁体,定子上放置绕组和永磁体.定子极采用阶梯形结构,使电机可以起动.电机结构控制简单,可双向运转,适合于调速控制系统.研究了该电机的工作原理及其参数的计算,为电机的控制及系统仿真奠定了基础并提供了依据.     

新型定子分区式磁通切换电机的电磁性能分析

提出了一种永磁体与电枢绕组分离的新型定子分区式磁通切换永磁电机。该电机包含两个定子,即带有电枢绕组的内分区定子和带有永磁体的外分区定子。基于有限元分析法分析了电机的性能,并与体积相同的传统磁通切换电机相比,该电机的电磁转矩提高了33%。结果表明该电机采用的定子分区结构,解决了传统磁通切换电机永磁体和电枢绕组用量的冲突,使得转矩密度得到大幅度提升。     

一种新型的双凸极永磁电机

本文介绍一种新型双凸极永磁电机--磁通反向电机(FRM).该电机的永磁体放置在定子齿的表面,永磁体安装简单且适于高速运转;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化,其功率密度比传统的DSPM电机要高.文中对其基本结构、工作原理及特点作了分析.     

一种12/10极模块化定子混合励磁开关磁阻电机分析

为了提高传统开关磁阻电机(CSRM)的输出转矩、功率密度,降低电机的转矩脉动,该文提出一种新型的三相12/10极模块化定子混合励磁开关磁阻电机(MHSRM).该电机定子由6个U型定子模块组成,每个U型定子块两极之间的槽口处嵌入永磁体,每个定子块构成独立的磁路,提高了电机的容错性,同时由于永磁体的加入,拥有更大输出转矩和...     

应用新型Halbach阵列的PCB定子轴向磁通永磁电机性能分析

本文针对定子为印刷线路板（printed circuit board,PCB）结构的轴向磁通永磁电机的特点,将一种新型的Halbach永磁体阵列应用于该永磁电机中,并对其性能参数进行分析。通过与传统Halbach永磁体阵列的无铁心轴向磁通永磁电机相比可知:应用新型Halbach永磁体阵列的PCB定子轴向磁通永磁电机在相同尺寸及同等永磁体用量条件下,具有更高的气隙磁密及每极磁通,可获得更高的空载反电势,同时有效地降低了漏磁,使得气隙磁密更接近正弦波,电机的整体性能得到了提升。有限元分析结果和样机的对比试验证明了应用新型Halbach永磁体阵列的PCB定子轴向磁通永磁电机的合理性和有效性。为PCB定子轴向磁通永磁电机的设计提供一定的参考。     

新型双凸极永磁电机的发展及研究现状

新型双凸极永磁电机的永磁体放置在定子齿表面,永磁体安装简单且适用于高速运转;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化,其功率密度比传统的DSPM电机要高.目前对该电机参数计算、模型建立、分析方法、控制策略等问题有待探讨和研究.文中简单介绍该电机的基本原理和特点,概述该电机的发展及研究现状.     

外转子双馈双凸极永磁风力发电机的设计与研究

提出了一种新型的外转子双馈双凸极永磁风力发电机.该电机采用混合励磁结构形式,在电机的定子上同时存在直流励磁绕组和永磁体作为电机的励磁;电机的电枢绕组也安放在定子上,实现了定子的双馈形式;外转子全部由铁心组成,结构简单.该电机的创新在于每一块永磁体都有一对磁路与之相并联的附加气隙,这样可以更加有效地实现对气隙磁场的调节.由于气隙磁场可以随意调节,所以该电机可以在不同的转速和负载电流的情况下实现恒定的输出电压.     

新型轴向磁场磁通切换型永磁电机磁场三维有限元分析

新型轴向磁场磁通切换型永磁电机由两个外定子和一个内转子组成,定转子为双凸极结构,电枢绕组和永磁体均设置在定子上,转子由硅钢片径向叠压的齿嵌在非导磁环上,切向磁化的永磁体建立电机的轴向磁场.以一台10/12极样机为例,运用三维有限元法(FEM)分析了电机的空载磁场,给出了电机内的磁场分布.分析结果有助于该种电机的设计.     

基于槽极比选择的切向永磁同步电机永磁体涡流损耗抑制措施

为抑制切向永磁同步电机的永磁体涡流损耗,基于麦克斯韦方程和本构方程,对永磁体形状进行近似假设,构建了永磁体涡流损耗的估算模型。使用一种基于卡特系数概念的磁导函数来估算由于定子开槽引起的槽下磁感应强度变化。基于五台槽极比分别为1.05、1.20、1.30、2.40和3.60的电机设计方案对理论分析结论进行了验证。在负载电流和两倍负载电流下,分析永磁体损耗,得到了每台电机的径向气隙磁密曲线及其谐波含量。考虑到增加槽极比对定子铁耗和永磁体涡流损耗的削弱效果,给出了电机槽极比选择策略。研究结果表明,增加槽极比能减弱定子槽下磁感应强度变化,从而抑制气隙磁场中低次谐波含量,减小永磁体涡流损耗,使电机运行更加可靠,但也会引入更多高次谐波,从而增加定子铁耗。     

AFIR盘式永磁电机定子系统固有频率及电磁噪声计算

将盘式电机定子铁心及端盖等效成环形板,利用环形板横向振动固有频率的计算公式并加以适当变形,得到了该结构电机定子系统的固有频率计算公式;运用该公式对样机的定子系统固有频率进行计算,并与实验结果对比,取得了较好的一致性;证明了运用本文的方法计算盘式结构电机定子系统固有频率的可行性,并有助于确定引起电磁噪声的谐波源.     

改变定子铁芯面积对分数槽集中绕组永磁同步电机铁耗的影响

为研究改变定子铁芯面积对分数槽集中绕组永磁同步电机中铁耗的影响,针对定子槽提出了两组研究方案.在8极9槽永磁电机的基础上使用有限元软件,搭建了保证定子槽数不变仅增加定子槽宽整数倍和不改变每个定子槽尺寸仅增加定子槽数的两组电机.介绍了铁耗计算原理并通过仿真对比了两组电机谐波含量、定子轭部磁通密度和在不同转速下的铁耗与永磁...     

A FULLY DIGITAL SENSORLESS DIRECT TORQUE CONTROL SYSTEM FOR SYNCHRONOUS MACHINE

ABSTRACT

A new sensorless controller based on direct torque control, for a synchronous machine is proposed. Using direct torque control, stator resistance is the only parameter of the machine which should be known. The use of reactive torque control simplifies the field current control loop. Initial stator induced currents are used to estimate the initial stator flux. The outputs of the control system are switching commands of stator inverter and rotor chopper.     

新型双凸极永磁电机线性模型及静态特性分析

新型双凸极永磁电机的永磁体放置在定子齿的表面,永磁体安装简单且适于高速运转;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化,其功率密度比传统的双凸极永磁电机（DSPM）要高。建立了电机基本方程,提出了电机参数的线性数学模型,分析了静态特性,为进一步深入研究作理论准备。     

无刷双馈电机的效率分析

无刷双馈电机是一种新型的感应电机,可以降低调速系统的容量,对电网的谐波污染小,因而具有很好的发展前景.从无刷双馈电机的原理出发,分析了定子和转子的损耗,进一步对定子绕组极数的选择、定子绕组的设计形式、转子绕组极数的选择以及转子绕组的设计等方面进行了详尽的说明和分析,总结出提高该类电机效率的方法和途径.     

Identification of the machine parameters in a vector-controlledinduction motor drive

High dynamic performance of pulse-width-modulated (PWM) inverter-fed induction motor drives was achieved by using the method of field-oriented control. This method requires the actual value of the rotor time constant as essential system information, based on how the magnitude and the position of the rotor flux are calculated. An online identification technique for the rotor time constant and for other machine parameters is described. The identification is based on an evaluation of the stator current trajectory, which is the dynamic response of the induction motor to the PWM-switching sequence. An analytical machine model is operated in parallel to the actual machine, having the stator voltages and the mechanical speed of the induction motor as input signals. The coincidence of the two stator current trajectories of the model and the machine serves as an error indicator for the parameter identification scheme, permitting repetitive updates of the model parameters     

利用冷却介质优化设计的卧式电机

提出一种采用浸泡式蒸发冷却的电机结构优化方法。包括以下步骤:以相同电压等级和容量的风冷式电机为比照基准,将定子主绝缘层厚度相应地减少近一半,并将定子电流密度相应地增大;在上述定子主绝缘层厚度和定子电流密度的基础上,根据各参数不同取值的组合计算结果,获得各部件结构的最小形状数据;所述各参数包括气隙磁通密度、定子绕组的匝数、定子和转子的内径和外径以及定子槽和转子槽的高度和宽度。本优化设计充分发挥了浸泡式蒸发冷却技术的优势,在相同电压等级和容量下,电机及各主要部件外形尺寸大大减小,降低了制造成本。     

A control strategy for stand-alone wound rotor induction machine

A control strategy to regulate the frequency and voltage of a stand-alone wound rotor induction machine is presented. This strategy allows the machine to work as a generator in stand-alone systems (without grid connection) with variable rotor speed. A stator flux-oriented control is proposed using the rotor voltages as actuation variables. Two cascade control loops are used to regulate the stator flux and the rotor currents. A closed loop observer is designed to estimate the machine flux which is necessary to implement these control loops. The proposed control strategy is validated through simulations with satisfactory results.     

Analysis of multiphase induction machines with winding faults

The paper shows how the techniques of generalized harmonic analysis may be used to simulate the steady-state behavior of a multiphase cage induction motor with any form of open-circuit or short-circuit fault in the stator winding. The analytical model is verified using a four-pole machine with a 48-slot stator. Each coil of the stator winding of this machine is brought out to a patchboard that enables the stator to be configured for single-phase, two-phase, three-phase, four-phase, six-phase, or 12-phase excitation. Experimental results are compared with computer predictions for a six-phase machine with both open-circuit and short-circuit faults.