球磨机模块化直驱永磁电机设计

针对无齿轮球磨机直驱永磁电机体积过大带来的制造、运输、装配及维护困难等问题,采用去除线圈绕组实现低速大功率直驱永磁电机结构的模块化,使电机实现模块化制作、运输、安装,增强了电机的制造灵活性、运行可靠性、可维护性。阐述了模块化直驱永磁电机的结构,并对其去除线圈绕组进行了分析,总结了设计方法。在此基础上设计制造了一台样机,采用有限元方法进行了仿真分析,最后搭建实验台进行了实验。仿真结果和实验结果都验证了所提结构和设计方法的合理性。     

基于滑模控制的球磨机用永磁直驱电机容错控制

大型球磨机采用永磁直驱电机作为驱动电机后,由于电机的定子被分块,各个子模块电机之间如何运行是一个很重要的问题。工业生产中的球磨机工作环境较差,例如高温与高压、湿度较大,以及连续工作时间长,容易造成传感器故障。传感器是永磁同步电机控制系统中的重要组成部分,且球磨机驱动电机是一种低速大转矩的永磁电机,因此在传感器发生故障后,如何使系统从带传感器的控制方式平稳过渡到无传感器的控制方式,显得尤为关键。基于此,分析了永磁同步电机的数学模型,提出了一种故障情况下基于滑模控制的容错控制策略,并用MATLAB仿真验证了所提控制策略的可行性。     

带式输送机直驱系统永磁电机优化设计研究

变频+永磁电机的带式输送机永磁直驱系统具有效率高、可靠性高、维护工作量少、噪音低、驱动结构简单和起动性能好等优点,符合国家高效节能的低碳发展战略,是未来带式输送机驱动系统方向。然而永磁直驱电机由于自身具有低速大扭矩特点,带来电机体型偏大,给运输和安装带来不便,且永磁材料成本较高。针对永磁直驱电机体型较大问题,提出一种采用电机机壳水冷加电机定子线圈集中绕组的设计方案,同时对转子磁极结构进行优化,使得电机效率得以提高、体积得以减小,节约制造成本,方便电机运输与安装,提高永磁直驱方案市场竞争力。     

永磁直驱风电系统电机侧变流器的研制

使用永磁同步发电机的直驱型风力发电系统目前的发展很快,采用背靠背变流器作为直驱风电系统全功率变流器具有优良的性能,受到了广泛关注。对背靠背全功率变流器中电机侧变流器的工作原理和PMSG的控制策略进行了详细说明,对其稳态和动态性能进行了仿真分析。构建了实验系统,实现了电机侧变流器对发电机的矢量控制,能够方便地实现发电和电动状态运行。仿真和实验结果表明,采用PWM变流器作为永磁直驱风电系统电机侧变流器,可以实现对PMSG的优良控制,并为向电网输送优质的电能提供保证。     

织机直驱永磁电机转矩特性分析

传统织机多采用异步电机加皮带轮、刹车盘等中间传动单元,存在传动效率低、磨损大等缺点;而采用永磁直驱系统,可省去中间传动单元,降低能耗.织机永磁电机直驱后,会带来转矩脉动大,影响织布优品率及织布效率问题,因此通过对比永磁电机不同极槽配合方案,分析不均匀气隙开弧形槽、斜槽,改善了输出转矩特性,并通过样机试验验证了设计的可行...     

永磁直驱风力发电在煤矿蓄水系统中的应用

本文研究一种直驱风力发电在煤矿蓄水系统中的应用,基于背靠背双三电平拓扑结构,分析永磁直驱风力发电系统的运行特性,并给出永磁同步发电机(PMSG)数学模型及其具体的矢量控制策略,分析一种简化的三电平电压空间矢量调制算法。基于MATLAB仿真,验证了系统在风速变化时能够实现追踪最大功率,充分利用风能进行抽水蓄能。     

永磁铁氧体在摩托车启动电机中的应用

根据摩托车启动电机的特殊工作条件，选择不同性能的永磁铁氧体装成电机进行试验。通过对试验数据的分析，得出了永磁铁氧材料材料性能对启动电机工作特性的影响关系，证明了合理使用永磁铁氧体，对提高启动电机的性能及工作稳定性具有重要意义。     

直接功率控制在永磁直驱风电系统的应用

永磁直驱风力发电机具有多变量、非线性及强耦合的特点,因此系统的参数变化会对矢量控制产生影响。针对永磁直驱风电系统系统稳定性和动态性能的问题。本文提出直接功率控制策略,由此省去电流闭环环节,减少了坐标变换,简化控制算法以改善系统性能。通过Matlab/Simulink搭建直接功率控制仿真模型,对控制策略的可行性进行验证;采用DSP FPGA实现了所提出控制策略,并进行了相关实验。仿真和实验结果证明了控制策略的有效性。     

浮选机永磁直驱系统的研制

针对常规异步电动机带带轮的浮选机驱动装置存在的问题,提出了永磁直驱系统的方案。介绍了永磁直驱电动机及其驱动器的设计。对永磁直驱系统在现场的运行状况进行了分析说明。现场的运行状况表明,永磁直驱系统具有节能减排、简化浮选机结构、减少维护费用和易于调速等优点。     

永磁直线发电机在直驱式波浪发电系统的应用

针对波浪发电系统中大气隙永磁电机功率密度低的缺点,提出了一种将动子(永磁体)置于外部,永磁体采用准Halbach结构的圆筒型永磁直线电机,该电机可以增大功率密度,且提高气隙磁场强度的正弦程度。在体积相同的前提下,外转子永磁直线电机的功率密度为内转子结构的6~8倍。准Halbach充磁结构的气隙磁密为径向充磁结构的1.39倍。为了防止海水的腐蚀,将定子用环氧树脂密封。采用二维有限元分析优化其电机结构,分析了空载反电动势、负载反电动势、定位力以及损耗。研究表明凸定子结构能有效减小定位力。加工样机,在波浪水池中进行空载以及负载试验,通过仿真分析和实验结果可知,该电机具有功率密度大,与浮子连接方便的特点,能够很好地应用在波浪发电系统中。     

铁氧体永磁在电机方面的应用将占优势

由于自然资源和能源的紧张,为了节约铜和能源,人们用铁氧体永磁来代替直流电机中应用的线圈感应器。这样,一方面能节约资源和能源,另一方面能进一步降低成本。预计今后10瓦以下的直流电机产品中永磁式将占99％,500瓦以下的     

集成式天然气输送压缩机直驱永磁电机研究

集成式天然气输送压缩机采用高速兆瓦级永磁电机直驱替代传统电机+齿轮箱驱动压缩机模式,其驱动电机的电磁设计、机械设计、流体冷却设计均远超出常规电机技术范畴.建立了6MW、10000rpm永磁电机电磁有限元模型,对高压扁铜线绕组高频交流损耗性能进行分析;建立了高压天然气CFX流体模型进行转子碳纤维表面高速风磨耗评估,同时计...     

皮带机直驱永磁电机设计和温度场计算

针对皮带机用直驱永磁电机存在的温升过高的问题,对皮带机直驱永磁电机的电磁设计、计算模型、损耗计算、温度场计算等方面进行了研究。利用ANSYS软件对永磁电机绕组铜耗、铁心损耗和涡流损耗进行计算,设计了电机水冷系统,通过Fluent对永磁电机三维模型进行稳态温升计算,获得了电机关键部分的温度场分布,最后进行样机的温升实验。研究结果表明,采用场路耦合方法能够准确计算电机损耗,采用三维稳态温度场仿真所得数据与样机实验数据吻合良好,求解方法正确,可为直驱电机的设计提供一定的参考。     

永磁直驱牵引电机转子过盈配合分析方法

在计算铁心过盈配合时,因内嵌式永磁转子的叠片结构和磁钢槽,造成转子铁心的结构不连续性,故不能直接使用工程常用算法进行运算.该文通过分析过盈配合中每个参数或负载与接触应力间的关系,得出它们之间的函数关系,然后再结合工程常用算法推导得出多变量下接触应力的计算方法.并通过有限元仿真,验证了该计算方法的正确性.     

低速大扭矩永磁直驱电机装配工艺

简要介绍了低速大扭矩永磁直驱电机的装配工艺,初步分析了装配难点和解决方案,并设计了一种简便的装配工装。     

直驱式高效节能复式永磁电机的研发与应用

一种直驱复式三维永磁电动机,它充分利用了电机的三维空间,通过三个驱动单元合力输出力矩,从而使电机能够高功率密度输出和高效率运行。由该电机的输出端与抽油杆直接连接抽油,无需传统抽油机中庞大的游梁、驴头、连杆、齿轮减速箱及皮带轮等,其系统效率要比传统游梁式提高60%以上。对直驱式高效节能复式永磁电机的研发背景、意义,复式永磁电机的基本原理、结构形式及其在油田所产生的明显经济效益作一简单介绍。     

直驱永磁风力发电系统非线性控制策略

针对风电系统并网的多种控制要求,基于永磁同步发电机的损耗模型,建立了直驱永磁风力发电系统的非线性数学模型,并运用反馈线性化理论提出了多目标非线性控制策略。利用该策略在机侧实现了低于额定风速情况以下的最大风能捕获,并且调节有功直轴电流使其系统损耗最小;同时在网侧稳定直流母线电压和调节无功电流,满足了系统在正常状况下以单位功率因数并网运行的要求;而在电压跌落期间,能迅速提供无功电流,有利于电网电压稳定与恢复,具备一定的低电压穿越能力。仿真结果表明,所提出控制策略是有效而实用的,不仅兼顾了风电系统并网的实际运行要求,而且提高了系统的效率。     

矿用直驱永磁电机磁热双向耦合分析

对于矿用直驱电机,因为其转矩密度大、发热量高,同时工况条件存在大量的煤粉,所以在电机设计时准确计算其稳态运行温度尤为重要,首先建立电机等效热网络模型,分析电机热传导与热对流过程的等效热阻与热源,利用Motor-CAD软件建立电机轴向水冷模型,采用有限元法求解电机电磁场,热网络法求解电机温度场,并进行双向耦合迭代,求解出电机稳态运行温度。最终通过样机实验验证电机冷却系统设计的合理性以及磁热双向耦合分析电机温度方法的准确性。     

电动汽车用直驱永磁轮毂电机三维温度场分析

轮毂电机作为未来电动汽车的最终驱动形式,电机性能直接决定电动汽车的安全可靠性。以一台2k W的车站巡逻车用直驱外转子无刷电机为研究对象,首先建立电机的三维温度场模型,确定电机导热系数和散热系数,然后利用ANSYS-Workbench中的热稳态模块计算了电机的三维温度场,得到电机温升特性,最后搭建实验平台进行测试,验证了仿真的可靠性。     

直驱永磁电机绕组匝间短路故障研究

直驱永磁电机包括旋转结构与直线结构,其电磁负荷高,直接与负载相连接,电机的可靠性运行对系统安全非常重要,绕组匝间短路故障是其中一种重要的影响因素。本文以直驱永磁直线电机（PMLM）为研究对象,基于有限元方法分析了初级绕组匝间短路故障对电机性能的影响。首先介绍了直驱PMLM的拓扑结构与气隙磁场,分析了匝间短路对相电流与短路电流的影响,然后计算了短路匝数、短路位置对电机性能的影响,包括三相电流、短路电流、平均推力与推力波动,最后总结了匝间短路故障对PMLM性能的影响,为直驱系统的故障诊断与容错运行提供理论支持。