基于ANSYS的电梯驱动用永磁同步电机磁场有限元分析

针对传统采用交流异步电动机的电梯变频调速电气拖动系统存在需齿轮减速机构、结构复杂、成本高和效率低等缺点,该文分析了一种10.7 kW电梯驱动专用稀土永磁同步电机.采用Ansys软件建立了电梯驱动用永磁同步电机有限元结构模型,计算了电机内部磁场分布规律.通过有限元分析计算,得到了电机绕组磁通、空载感应电动势和电磁转矩等电磁特性,分析计算结果与给定性能指标较接近.     

分段式永磁直线同步电动机动子位置(功角)和速度的测量

提出了一种连续的分段式永磁直线同步电动机位置(功角)和速度的检测方法.通过在各段电动机的边端槽中附加传感线圈检测动子在运行过程所感应的空载电动势,从中解出动子的位置(功角)和速度.侧重叙述了位置(功角)和速度的测量原理,电枢电流在测量绕组中产生的互感电动势的消除方法,以及试验结果分析.     

偏心永磁同步伺服电动机优化设计

为减小稀土永磁同步伺服电动机的转矩脉动,改善伺服电动机性能,本文研究永磁体偏心距离变化对永磁同步伺服电动机电磁特性的影响规律.利用ANSYS软件建立永磁同步伺服电动机的有限元结构模型,分析偏心距离变化时的空载相反电势、气隙主磁通、电磁转矩和电感等电磁特性.研究结果表明,偏心距离变化对伺服电动机电磁特性有较大影响;当偏心距离变化使电机气隙主磁通接近正弦函数分布时,伺服电动机转矩脉动较小,整体性能较好,有待在实际应用中进一步验证.     

机器人关节用永磁交流伺服电机设计新方法

提出了一种机器人关节永磁交流伺服电机场路结合设计的新方法。用磁路设计法确定电机的主要尺寸,然后用二维有限元法计算电机的空载和负载磁场分布,得到电机的参数和性能,根据性能要求对电机结构尺寸调整。实践证明这种方法快速准确,为永磁交流伺服电动机设计提供了新思路。     

基于Ansys的永磁同步电动机磁场分析与计算

利用有限元分析软件Ansys对永磁同步电动机内部电磁场进行分析计算,结合样机获得电动机空载及负载运行时的交、直轴电枢反应磁场,并通过Ansys的后处理功能得到空载时的气隙磁密和磁矢位分布图;在此基础上对永磁同步电动机的反电动势进行了分析计算,为永磁同步电动机的性能分析及设计提供了一定参考.     

分段不等磁性能永磁体励磁的磁通切换永磁电动机的设计

提出了一种分段不等磁性能永磁体励磁的磁通切换永磁电动机。设计了一个三相12／10的外绕组型磁通切换永磁电动机,给出了改进后电动机的尺寸参数：最后使用有限元法研究了其气隙磁通密麦．感应电动势．转矩及损耗,有限元计算表明新型磁通切换永磁电动机的理论分析和数值计算结果相符合。     

基于永磁形状的BLDC永磁电机转矩分析与优化

无刷直流永磁电机因节能高效、便于使用等优势而受到广泛关注。然而,该类电机通常因空载感应电动势波形不理想而具有转矩脉动较大等问题。以24槽4极无刷直流永磁电机为例,基于气隙磁场调制理论分析了转子永磁型无刷直流电机的空载感应电动势等电磁特性,以磁场调制原理中的永磁初始磁动势源为切入点,探讨影响电机空载感应电动势波形系数的因素并揭示感应电动势形成的内在机理。首先,针对24槽4极传统转子永磁无刷直流电机的运行原理和空载气隙磁场进行分析,并根据得出的结论采取永磁体谐波削极的方式优化电机空载感应电动势波形系数,最后通过仿真验证了理论分析和优化方案的合理性。     

Halbach圆筒型永磁直线电动机的性能分析

建立Halbach充磁方式的圆筒型永磁直线电动机二维有限元分析模型,分别分析了它的空载磁场分布、气隙磁感应强度、空载和负载感应电动势等参数。用实验验证了该分析方法的正确性。     

三相交流永磁同步电动机转子漏磁场分析与计算

为准确计算稀土永磁同步电动机空载漏磁,基于二维有限元法,充分考虑转子磁路结构的特点,建立了空载漏磁场的数学模型,提出了改进漏磁通路径的方法,并进行了相应有限元建模。计算了不同情况下空载漏磁系数,得到了一系列空载漏磁系数曲线。对一台18kW的稀土永磁同步电动机进行了实例计算,通过与实验数据分析对比,验证了有限元法求解的正确性,具有一定的实际参考价值。     

永磁同步电动机负载波动的动态分析

探讨永磁同步电动机负载波动时动态过程。通过建立数学模型、仿真实验，获得其定子电流、感应电动势、电磁转矩、角速度的实时变化曲线，并得到一些有用的结论。     

一种基于波形等效原则的永磁电机空载反电动势在线测量方法研究

永磁电机的空载反电动势是电机设计的重要指标,综合反映了电机的电磁性能。一台永磁电机在设计完成时,其额定转速下的空载反电动势的大小是确定的。但随着电机投入运行,由于工作环境的温度、机械或是化学变化,可能会使得永磁体发生退磁问题,进而影响电机的工作性能。传统的反电动势测量方法均为离线测量,具有诸多不便性。本文根据实际的工程需要,提出一种在线测量永磁电机反电动势的方法,并设计样机验证了理论的有效性。通过捕获电机在任意转速断电后一个电周期内的反电动势波形,利用波形等效思想得到等效正弦波,并进一步推算出永磁电机在额定转速下的反电动势。将其与空载反电动势设计值进行对比,即可对当下永磁体的磁性能做出快速评估,为电机的故障维护和长期稳定运行提供技术保障。     

非理想梯形波反电势的永磁无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法

为了提高磁悬浮控制力矩陀螺(magnetically suspended control moment gyro, MSCMG)框架伺服的精度与稳定度,针对永磁无刷直流力矩电机(permanent magnet brushless DC motor, PMBLDCM)非理想梯形波造成的换相转矩脉动,分析指出了换相反电势不平衡是造成转矩脉动产生的又一原因,且是影响低速力矩电机换相转矩脉动的主要因素。在单一直流母线电流反馈的基础上,提出了一种换相转矩自平衡控制方法,其中包括换相转矩平衡点观测器和角加速度的快速最优估计算法,有效的抑制了换相转矩脉动,提高了低速时的速率伺服精度与稳定度。     

永磁同步直线电机性能分析

使用自主开发的永磁同步直线电机试验平台,对国产永磁同步直线电机进行电机气隙与推力、相电流关系试验、伺服刚度试验和重复定位精度试验。通过对国产永磁同步直线电机与科尔摩根同类直线电机的速度跟踪、反电势试验分析,得出该直线电机的主要性能指标已接近或达到科尔摩根同类直线电机的水平。     

基于离散反电动势估计的永磁同步电机无速度传感器控制

针对高速永磁同步电机(PMSM)的无速度传感器控制问题,提出了一种基于离散反电动势估计的PMSM无速度传感器控制策略。实施离散反电动势估计的设计有三点:首先,设计了离散dq电流观测器以消除反电动势估计中的电感交叉耦合效应;然后,设计了延迟补偿模型以补偿数模转换引起的电压误差,同时设计了较为精确的离散模型,以克服由数字实现导致的估计反电动势和实际反电动势之间的偏差;最后,开展了高速PMSM驱动试验,试验结果验证了所提出的高速PMSM无速度传感器控制方案的性能。     

永磁同步电机伺服系统电流环的研究

介绍了永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)矢量控制的原理和伺服系统的硬件结构.为构成高性能的伺服系统,设计了电流环调节器并选择合适的参数.针对电机电枢反电势使电机在高转速时出现电流环性能变差的问题,在PWM调制器中采用过调制技术,使得实际电流能准确快速跟踪给定电流.实验和仿真结果表明,电流环性能较好,经过补偿后的系统稳定.所采取的过调制技术能有效地抑制反电势的影响.改善并提高电流环的性能,为实现高性能永磁同步伺服系统奠定了基础.     

油田抽油机永磁电动机反电势点问题探讨

永磁电动机在胜利油田桩西采油厂的应用情况表明,永磁电动机在抽油机上应用具有启动转矩大、效率高、功率因数高、节电效果好等优点,但在应用过程中也发现部分永磁电动机功率因数偏低,能耗比正常水平偏高等问题。分析了负载率、电压变化对永磁同步电动机功率因数的影响,通过试验得出了抽油机永磁电动机工作的最佳电压值(临界反电势点),最后分析了目前在抽油机上调整永磁同步电动机反电势点存在的难点问题并提出了解决办法。     

不同极槽配合电动汽车永磁同步电机弱磁性能及抗饱和能力研究

电动汽车永磁同步电动机需要宽的调速范围,但在高速弱磁时,铁心的饱和带来了较大的反电势失真和转矩波动,影响电机的运行性能。本文比较分析不同极槽配合的内置永磁同步电机高速弱磁工况的反电动势、电磁转矩和转矩波动情况。仿真分析表明,在高速弱磁条件下与分数槽电机相比,整数槽永磁同步电动机具有较高的反电势失真率和转矩波动;其中36槽8极电机弱磁能力最好,18槽8极电机转矩波动最小。     

高可靠双三相永磁同步电机的转矩优化设计

针对双三相永磁同步电机(PMSM)的输出转矩提升问题,分析了3次谐波电流注入电机相电流和反电动势的控制原理,对驱动系统进行优化,调节3次谐波电流,解决2套绕组间的电流干扰问题。在最优相电流的基础上,提出了永磁体塑形方法,综合考虑定子齿槽效应、铁心饱和以及齿尖、极间漏磁,并得到最优的类正弦反电动势。类正弦电流与类正弦反电动势相互作用,电机的输出转矩提升了18.1%。通过有限元分析和样机试验验证了理论分析的正确性,为高可靠双三相PMSM的规模化应用提供了技术支撑。     

永磁同步电机空载反电动势对传动系统性能的影响

分析了永磁同步电机（PMSM）空载反电动势对功率因数的影响。分别建立了PMSM空载反电动势对单传动和多传动变频器影响的数学模型。计算结果表明,多传动结构的变频器既能容许更高的PMSM空载反电动势,又可以显著提高传动系统效率。     

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.