无槽永磁无刷电动机设计研究

在永磁无刷电动机的工作原理和结构特点基础上,分析了无槽永磁无刷电动机的结构及工艺的特殊性;采用等效磁路法对250 W典型样机进行了电磁设计及结构设计,进行了样机试制;通过对试制样机的测试,得出该电机的实验数据及特性曲线,经过与理论设计值比较,验证理论分析的正确性。     

基于Ansoft的永磁无刷直流电动机磁场有限元分析

基于有限元分析软件Ansoft,采用全场域二维磁场有限元分析方法;对永磁无刷直流电动机的磁场分布等进行了计算。这些工作为分析永磁无刷直流电动机的工作原理及永磁无刷直流电动机的进一步开发和应用,建立永磁无刷直流电动机合理的非线性模型提供了理论基础和可靠依据。     

无槽永磁无刷电动机设计及研究

本文在无刷永磁电动机的工作原理和结构特点基础上,分析了无槽永磁无刷电动机的结构及工艺的特殊性;其次,采用等效磁路法对250W典型样机进行了电磁设计及结构设计,以此为基础编制了无槽无刷电机的电磁设计软件,并将其用于样机设计,进行了样机试制;通过对试制样机的测试,得出该电机的实验数据及特性曲线,经过与理论设计值比较,验证理论分析的正确性。由样机实验数据进一步验证了该种电机与普通无刷直流电机相比显示的优异性能,从而为更深研发该种电机提供了依据。     

永磁无刷直流电动机的电枢反应

讨论了稀土永磁无刷直流电动机的直轴电枢反应和交轴电枢反应的计算及其对电机的影响，并对负载时的磁通进行了分析。     

无槽无刷直流电动机

对相同外形尺寸的无槽无刷直流电动机和有槽无刷直流电动机进行性能测试，并作一些对比和分析，为对无槽无刷直流电动机的基本技术性能的了解，提供了一个具体的和实际的例子，对有着槽和无槽电动机的热了阻进行了测试和对比，然后从电动机的温升最终限制电动机输出功率的角度出发，说明同样外形尺寸情况下，无槽电动机可能会有较大的输出功率。     

永磁直线直流无刷电动机动态性能有限元分析

介绍了一种由电枢和永磁体构成的永磁直线直流无刷电动机。运用时步有限元法分析了电机的动态性能。基于分析结果,设计了一台样机。试验结果与分析结果接近,证明了所提出的方法是有效的。     

基于有限元分析的永磁无刷直流电动机优化设计

基于有限元分析建立了永磁无刷直流电动机的二维和三维有限元模型。在二维分析中,从考虑起动过程和不考虑起动过程两个方面仿真计算了电机的机械瞬态下电机特性和性能。在三维模型中,根据磁场在电机中的分布,分析了磁路和尺寸设计对电机性能的影响。从而提出了一种对电机优化设计的一套完整方案。最后将仿真结果与实验结果进行比较,验证了仿真的可行性和可靠性。     

无槽无刷直流陀螺电动机的研究

介绍了无槽无刷直流陀螺电动机的结构特点和优化设计，给出了控制系统框图，并进行了波形分析。通过样机验证了设计的合理性。     

永磁无刷直流电动机电枢反应的分析

大功率永磁无刷直流电动机的电枢反应对电机性能影响非常大,不能忽略.本文分析了永磁无刷直流电动机的电枢反应及其对气隙磁场和反电势的影响,指出叠加原理在分析反电势时已不再适用;通过磁场数值分析及实验对比,发现电枢反应使气隙磁场发生的畸变会导致磁路局部饱和,它是影响电机性能的主要因素,并由此提出了在设计中抑制电枢反应q轴分量影响的方法.     

分数槽绕组与永磁无刷电动机

从分数槽绕组的基本概念出发，简述了分数槽绕组的基本特征和对称条件，介绍了它在永磁无刷电动机和永磁交流伺服电动机中的应用；重点对中小型永磁无刷电动机中广泛使用的y=1的分数槽绕组进行分析，给出了常用的槽极配合和绕组设计计算参数，阐明了分数槽绕组对齿谐波电势和齿槽转矩削弱的规律。     

转子开辅助槽削弱双层内置式永磁同步电机转矩脉动

针对双层永磁结构电机的气隙磁密在两层永磁体的交界处变化较快,其产生的谐波会增加转矩脉动,提出在转子表面开两组对称辅助槽的方法来改善电机的气隙磁密波形,削弱转矩脉动。以一台双层V型永磁结构电机为研究对象,在转子表面分别开两组椭圆形的辅助槽,通过优化辅助槽的位置、大小和形状,将电机的转矩脉动从15%降低至4.3%,验证了所提方法的有效性。     

采用新型磁性槽楔的永磁同步电机分析

针对磁性槽楔能够改善电机气隙磁导波形,减小气隙磁密谐波,削弱电机齿槽效应,从而减小电机损耗和转矩波动,提高电机效率的优异特性,提出一种新型的叠片式磁性槽楔。该结构能够进一步优化开口槽电机的气隙磁密波形,降低齿槽转矩,减小电机损耗,同时又不会影响电机定子槽漏抗。本文用解析法分析磁性槽楔磁导率对于气隙磁密谐波以及定子槽漏抗的影响,通过一台130kW的永磁同步电机模型,运用有限元仿真分析比较叠片式磁性槽楔与普通磁性槽楔的电气性能。     

电枢槽口宽度对内置式永磁同步电机齿槽转矩的影响

为了兼顾准确性与计算时间,采用解析法和有限元法结合研究槽口宽度对内置式永磁电机齿槽转矩的影响.解析法确定了对齿槽转矩有影响的气隙磁导平方的傅里叶分解次数,采用有限元法计算槽口宽度变化对该傅里叶分解次数的影响.计算表明,该傅里叶分解次数与齿槽转矩的幅值随槽口宽度有相同的变化规律,能够减小该气隙磁导平方的傅里叶分解次数的槽...     

Analysis of armature reaction and winding inductances of permanent magnet brushless DC motor with deep slot concentrated coils

Based on the configuration of deep slot concentrated coils, an analytical model is developed for predicting the armature reaction field produced by the 3-phase stator windings of permanent magnet brushless DC motors with concentrated coils by using the image method and the analytical functions of the armature reaction and winding inductances are proposed accounting for the influence of stator slotting. This approach is different from the method of equivalent distributed current sheet and more suitable for electric machines, which have concentrated coils and deeper slots. Under different control mode, the different analytical functions are presented. This will be helpful when further analyzing the performance of the motor. The results agree with the experiment very well. __________ Translated from Proceedings of the Chinese Society for Electrical Engineering, 2005, 25(12): 127–132 (in Chinese)     

永磁无刷直流电动机在石油钻机中的应用探讨

永磁无刷直流电动机具有功率密度大、效率高、功率因数高等优点,但对于大功率、宽调速、高性能的场合,过去由于受到控制技术水平的限制未能得到较好的应用。近几年来,随着控制技术的发展以及高性能自同步变频技术的出现,使永磁无刷直流电动机的应用得到很大的发展,特别在直驱机械方面更有潜力。从永磁无刷直流电动机的机械特性与负载的机械特性匹配、系统性能指标要求与控制技术方案选择等方面考虑,对永磁无刷直流电动机在石油钻机直驱机械上的适应性进行了探讨。     

超高速永磁无刷电机无位置传感器半闭环启动法

针对超高速永磁无刷电机无位置传感器启动过程中低速时无法准确提取反电动势信号的问题,提出一种半闭环启动方法。该方法可以使电机由静止阶段通过单步加速迅速切换到闭环加速阶段,当电机闭环加速至可以检测到稳定的反电动势信号时在一个换相周期内切换到正常运行。该启动方法无需任何附加电路,整个启动过程稳定,不会出现因扰动或负载变化引起的失步,可以很好地解决超高速永磁无刷电机无位置传感器启动问题。依据此启动方法开发出一套永磁无刷电机驱动器并进行实验验证,证明该启动方法可以快速地启动永磁无刷电机,且能在80 000 r/min时平稳运行。     

永磁感应子式无刷直流电动机的转矩特性研究

针对永磁感应子式无刷直流电动机的定转子齿结构和绕组的排列对转矩特性的影响,从特定电机结构的磁导计算出发,推导出永磁感应子式无刷直流电动机的参数表达式,分析了电机的参数特征对转矩工作特性的影响。实验及分析表明,采用等效磁路和实际测量相结合的方法．可以预测永磁感应子式无刷直流电动机的电磁转矩和齿槽定位力矩特性,为电机的转矩控制提供理论依据。     

基于SIMULINK的永磁无刷直流电动机及控制系统的建模与仿真

根据电机的数学模型和运行原理,通过MATLAB软件的SIMULINK和PSB模块,搭建了电机及整个控制系统的仿真模型。从仿真结果看出,该电机模型及控制系统跟实验的相符合,因此,加快了实际系统的设计与分析。     

电动汽车用内置式永磁同步电动机的优化

采用有限元分析的方法,对电动汽车用内置式永磁同步电机的隔磁槽拓扑结构进行了优化,改善了漏磁现象,提高了气隙磁密;通过转子斜极的方法降低了空载反电势的谐波分量,提高了波形的正弦度;在此基础上基于遗传算法以额定转矩和永磁体体积最小为目标进行全局优化,节约了永磁体的用量,降低了电机的生产成本。优化过程对提高电动汽车用内置式永磁同步电机性能具有参考作用。     

Analysis of characteristics of half-wave rectified brushless synchronous motor with permanent magnets

Previously, the authors proposed a “half-wave rectified brushless synchronous motor” as a novel servomotor. The rotor winding emf of the motor is induced by the stator current mmf which rotates at synchronous speed and pulsates at bias frequency. The field excitation is produced by the field current obtained from rectifying the emf with a diode inserted into the field winding. To improve the power factor and the efficiency, they also proposed a new-type half-wave rectified brushless synchronous motor with permanent magnets. This paper analyzes the flux distribution and the torque characteristics of the new half-wave rectified brushless synchronous motor using the finite element method. The computed torque characteristics are confirmed with the experimental results. Furthermore, the steady-state characteristic equations are derived and the effect of the modulation function waveforms on the motor performance is investigated. The theory also is confirmed by the experiments.