气隙结构对单相无刷直流电动机双向起动性能的影响

许多应用中要求单相无刷直流电动机具有良好的双向运行性能。相对于多相无刷直流电动机,单相无刷直流电动机的双向起动比较困难。为了研究不同气隙结构对单相永磁无刷直流电动机双向起动性能的影响,首先研究了常用的渐变式气隙结构的单相无刷直流电动机的双向起动性能,并对电动机的定子结构进行改进,研究了薄端倾斜的渐变式气隙结构单相无刷直流电动机的双向运行起动性能。仿真和实验证明薄端倾斜的渐变式气隙结构单相无刷直流电动机具有更优越的双向起动性能。     

汽车风机用单相无刷直流电动机性能分析

该文介绍了风轮风量的调节方式和单相无刷直流电动机的调速方式,分析了风轮与单相无刷直流电动机的匹配。对某汽车风机用单相无刷直流电动机的静态磁场和齿槽转矩进行了有限元仿真,对电机空载转速-电压关系曲线进行了仿真和测试,测试了风机系统的效率。分析和测试表明不均匀气隙有效克服了单相无刷直流电动机的起动死点,采用电动机调压调速实现风量的调节有利于节能,该电动机与风轮匹配较好,使风机工作速度范围内保持了较高的系统效率。     

无齿槽无刷直流电动机气隙磁密有限元分析

从分析无刷直流电动机(BLDCM)转矩波动的原因出发,比较了有齿槽和无齿槽无刷直流电动机的结构,用有限元方法对有齿槽和无齿槽无刷直流电动机的气隙磁场进行了分析;分析结果表明无齿槽BLDCM具有一系列特点,为进一步分析此类电机的性能及其结构提供了依据。     

无刷直流电动机结构参数优化设计综述

无刷直流电动机设计对电动机系统高性能运行、提升电动机效率、降低损耗具有重要的意义。本文着重从转子表面磁极结构、气隙长度、极弧系数选择等方面,对无刷直流电动机的齿槽转矩、效率及运行性能优化设计等进行综述,并对高效无刷直流电动机设计亟需解决的关键技术予以总结,以期为今后高效无刷直流电动机的优化设计提供参考。     

单相无刷直流电机双向起动分析

针对单相无刷直流电机的不对称结构造成的电机双向起动能力不同的问题,结合齿槽转矩及电磁转矩的建模分析,提出了一种起动控制策略。建立了具有渐变气隙的单相无刷直流电机的模型,基于能量法推导出了齿槽转矩的表达式,采用偏微分的方法推导出了电磁转矩的表达式,通过有限元分析验证了表达式的准确性。从转矩做功、动能变化的角度对电机双向起动过程进行了理论分析,得出了电机双向起动能力的差异性及产生机理,提出了一种转子重定位的起动控制策略,在搭建的单相无刷直流电机实验平台上验证了理论的正确性及控制策略的有效性。齿槽转矩及电磁转矩的离散化模型适用于计算机快速求解,转子重定位的控制策略能够解决单相无刷直流电机无法反向起动的问题。     

定子槽口系数对永磁无刷直流电动机转矩波动的影响

转矩波动是永磁无刷直流电动机产生振动和噪声的主要原因。引起永磁无刷直流电动机转矩波动的原因主要有齿槽效应转矩、电动势波形的缺陷及换相转矩波动等。主要分析了槽口系数对转矩波动的影响,以永磁无刷直流电动机为例,利用有限元分析了整数槽和分数槽电机定子槽口系数变化对齿槽转矩的影响及槽口系数变化对气隙磁密及谐波的影响;最后计算改变槽口系数对电机主要性能的影响。     

基于MATLAB解析计算无刷直流电动机的齿槽转矩

介绍了用MATLAB软件解析求解无刷直流电动机齿槽转矩的方法,并用该方法分别计算了径向充磁情况下的定子直槽和斜槽两种情况的齿槽转矩。该方法适用于工程上永磁无刷直流电动机设计和优化。     

一种无刷直流电动机齿槽转矩分数槽削弱方法

针对永磁无刷直流电动机的齿槽转矩问题,提出一种基于磁极极弧宽度优化的分数槽齿槽转矩削弱方法。分析表明分数槽方法只能削弱齿槽转矩的部分谐波,针对该问题提出了一种基于磁极极弧宽度优化的分数槽方法,理论分析表明该方法对齿槽转矩的各次谐波均有削弱作用。以一台8极36槽永磁无刷直流电动机为例进行有限元仿真,结果表明:采用该优化分数槽方法的齿槽转矩幅值不到整数槽方案的5%,相比优化前的分数槽方法,齿槽转矩幅值减小了64%。     

永磁体不同削角的无刷直流电动机分析与试验

通过对削角永磁体进行分析与设计,使无刷直流电动机产生的谐波分量少,齿槽转矩小。首先利用解析法推导出削角永磁体与气隙磁密、齿槽转矩之间的关系,并利用Maxwell 2D有限元分析软件对永磁体不同削角进行对比与分析,找出最佳削角,并制作了样机。最后通过永磁体有削角与无削角电机的仿真结果与样机试验进行对比分析,验证了该方法的正确性,对改善无刷直流电动机性能具有实用价值。     

EPS永磁无刷直流电动机齿槽脉动转矩抑制方法

分析了一种有效降低永磁无刷直流电动机脉动转矩的全新转子结构,并试制了一台12V电动助力转向(EPS)永磁无刷直流电动机,通过对比实验验证了这种方法可以有效降低由齿槽效应引起的无刷直流电动机转矩脉动.     

三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之五)降低永磁无刷直流电动机齿槽转矩的设计措施

降低齿槽转矩通常是永磁电机设计的主要目标之一.综述了永磁无刷直流电动机齿槽转矩的主要设计措施,包括采用分数槽绕组、优化磁极极弧宽和槽口宽、不等气隙、斜极和斜槽、磁极分段错位、磁极偏移、齿顶开辅助凹槽等,可供设计者参考.     

三相无刷直流电动机分类槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之六)降低永磁无刷直流电动机齿槽转矩的设计措施

降低齿槽转矩通常是永磁电机设计的主要目标之一.综述了永磁无刷直流电动机齿槽转矩的主要设计措施,包括采用分数槽绕组、优化磁极极弧宽和槽口宽、不等气隙、斜极和斜槽、磁极分段错位、磁极偏移、齿顶开辅助凹槽等,可供设计者参考.     

高磁负荷单相无刷直流电机的转矩波动抑制

在具有较高磁负荷的单相无刷直流电动机中,不均匀气隙结构以及通常存在的电流尖峰将导致尖峰定位转矩的产生,从而造成合成转矩特性的严重畸变。该文在稳态运动磁场计算及场路耦合计算的基础上,分析了气隙渐变结构中各结构要素对定位转矩峰值的影响及合理设计,并研究了各种驱动模式对转矩特性的影响,提出了采用有限转角的电压驱动模式降低转矩波动及噪声。样机试验表明,采用一定的关断角度可以有效降低电机噪声及提高性能。     

近似极槽无刷直流电动机降低齿槽转矩方法分析

齿槽转矩的最小化一直是永磁电机研究的难点和重点.为了削弱永磁无刷直流电动机的齿槽转矩,首先利用能量法和傅里叶分解法进行分析并提出了减小齿槽转矩的最佳极槽配合.研究表明:当定子槽与转子极的最小公倍数为2pQ、最大公约数为1时,齿槽转矩最小.在此基础上,研究了近似极槽永磁无刷直流电机极弧长度对齿槽转矩的影响,提出了最低齿槽转矩极弧长度的确定方法;最后利用有限元法对其进行了验证,证明文中提出的方法是正确有效的.     

不等厚磁极对永磁无刷直流电动机性能分析

为了研究不等厚磁极结构对永磁无刷直流电动机性能的影响,建立了电机的瞬态电磁场模型,计算了电机的齿槽转矩,利用时步有限元分析法对电机的电磁场进行了计算。在此基础上,分析了磁极偏心距变化对电机齿槽转矩、空载气隙磁场分布、空载转速和负载时电枢电流及效率特性的影响。结果表明,通过利用磁极不等厚结构的方法可减小电机的齿槽转矩,改变气隙磁场波形;同时使电机极间漏磁增加,空载转速增大,负载时电枢电流增大和效率降低。     

永磁无刷直流电动机结构对转矩脉动的影响

转矩脉动是影响永磁无刷直流电动机输出力矩稳定性和精度的主要因素之一。针对永磁无刷直流电动机结构,推导了其气隙磁密与反电势和转矩脉动的关系,分析了反电势波形对转矩脉动的影响,采用Ansys对电机永磁体的不同充磁方式和不同极弧系数条件下的气隙磁密和转矩脉动进行了仿真,得到了电机反电势波形并计算得到转矩脉动系数,对于无刷直流电动机的电磁设计具有较好的指导意义。     

方波无刷直流电动机气隙磁场的研究

对于方波无刷直流电动机来说，如何保证转矩低速运行时转速的平衡是作为调速电机运行的难点之一，反应在设计上乃是如何有效地设计气隙磁场波形，减小定位转矩。本文对影响方法波无刷直流电动机气隙磁及定位转矩的参数进行了深入探讨及磁场计算，结合电机模型，给出了部分场图磁场波形，并得出了一些有价值的结论。     

内置式无刷直流电动机齿槽转矩的分析与抑制

齿槽转矩是由永磁体与磁槽之间相互作用而产生的,它会引起转矩脉动.利用虚位移法计算和分析齿槽转矩的影响因素,采用优化极弧、定子开辅助槽和调整定子齿槽宽度三种方法做了定性和定量的分析,并通过对24槽4极内置式无刷直流电动机进行有限元仿真,得出此类电机减小齿槽转矩的有效方法,并分析了对反电动势的影响,为内置式无刷直流电动机设计提供理论参考.     

基于母线电流控制的直流无刷电动机转矩脉动抑制方法研究

针对方波直流无刷电动机转矩脉动控制问题进行了讨论,分析了低速和高速情形下直流无刷电动机转矩脉动抑制的方法,提出基于母线电流控制的直流无刷电动机转矩脉动抑制的方法,仿真结果证明该控制系统能有效地减小转矩脉动.     

无铁心无刷直流电机电枢制造技术研究

无铁心无刷直流电动机电枢无齿槽,采用全塑封结构,消除了齿槽效应引起的转矩波动。其电枢制造工艺复杂、要求高、难度大,需要采用新的材料和加工技术。文中对无铁心无刷直流电动机的电枢制造技术进行了研究,实践证明其工艺是可行的。