共查询到19条相似文献,搜索用时 203 毫秒
1.
轴向磁化永磁微电机磁场分析及设计方法研究 总被引:11,自引:5,他引:6
在轴向磁化永磁电机设计中,为研究尺寸效应对其性能的影响,采用有限元方法对这种双转子电机的磁场进行了仿真计算,得出了轴向磁化永磁电机转子的气隙磁密波形分布。分析了转子外形尺寸、充磁极数、磁体厚度和气隙长度对气隙磁密的影响,即随着气隙长度的增加,充磁极数多的其气隙磁密幅值的减小幅度大于充磁极数少的;随着磁体厚度的增加,气隙磁密为一上升曲线,当磁体厚度达到某一点时,气隙磁密幅值基本为一常数;减小转子直径时,随着磁体厚度的降低,平均半径处气隙磁密幅值的减小幅度越来越不明显,但为不使气隙磁密波形变形严重,永磁转子径向长度需至少大于1.5 mm。磁场分析结果可对该类电机微小型化过程中的设计起指导作用。对计算结果做了理论分析,并将计算结果和实验结果进行了比较,计算值和实测值基本一致。 相似文献
2.
本次研究分析了周向磁化永磁机的性能以及尺寸效应影响。通过有限元的分析方法,进一步对电视机磁场实现仿真探究,最终能够获得该电机转子气隙磁密的分布。分析了影响气隙磁密的影响因素,包括:转子的尺寸、磁体厚度、气隙长度、充磁极数等。具体来看随着气隙磁密长度的增长对于充磁较多的转子来说,其能够产生的气隙磁密程度相比充磁少的来说减少程度高,而且磁体的厚度越大,其气隙磁密增长越快,当磁体的厚度达到某一位置时气隙磁密的值将趋于稳定常数,减小转子直径时随磁铁厚厚度降低,其气隙磁密的减小越小,为能够不影响气隙磁密发生变形,我们可以将该转子的气隙长度高于1.5mm,通过结果发现通过实验发现,利用这种方式能够实现电机的微小型设计。 相似文献
3.
4.
为了解决轴向磁化永磁轴承磁力偏小的问题,该文设计了能充分利用磁能、具有更大轴向磁力的轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承新结构。基于分析磁环气隙磁导及稀土永磁材料特性,结合磁通连续原理和线性叠加原理,用虚位移法对气隙磁能求偏导,得到了该型永磁轴承轴向磁力解析模型。模型表明:轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承轴向磁力与磁环剩磁感应强度的平方成正比;轴向磁力随磁环的径向宽度、平均直径、磁环数及磁路总磁导的增大而增大,随磁环轴向平均间隙、径向平均间隙增大而减小。在一定轴向尺寸内,单个永磁环磁化方向的长度小,则磁环数增多,轴向磁力增大。经验证,模型计算值和实验值基本吻合。 相似文献
5.
可调速同轴式异步磁力联轴器的传动机理及工作特性分析 总被引:1,自引:0,他引:1
《机械传动》2013,(10):14-18
提出了一种可调速同轴式异步磁力联轴器,通过远程智能控制器改变内外转子之间的啮合面积,调节气隙磁场强度,从而实现速度的可调节。同时,利用有限元软件对该磁力联轴器进行三维瞬态磁场模拟,分析研究了轴向位移变化对磁力联轴器的传动特性的影响。结果表明,径向气隙的磁通密度近似呈周期性分布,周期数为7,即永磁体的磁极对数;随着轴向位移长度的增加,径向气隙磁密逐渐减小,在轴向位移长度为1624 mm时,径向气隙磁密呈线性减小;输出转矩随轴向移动长度的增加近似呈线性减小,且在024 mm时,径向气隙磁密呈线性减小;输出转矩随轴向移动长度的增加近似呈线性减小,且在025 ms时,输出转矩会出现一个较大波动,在10025 ms时,输出转矩会出现一个较大波动,在100200 ms时转矩慢慢趋于平稳。 相似文献
6.
为了解决轴向放置轴向磁化的双环永磁轴承缺乏径向磁力解析数学模型等问题,在分析双磁环气隙磁导的基础上,结合稀土永磁材料特性和磁通连续原理,用虚位移法得出轴向放置轴向磁化的双环永磁轴承径向磁力解析数学模型。模型表明:该型永磁轴承径向磁力与磁环剩磁感应强度的平方成正比;径向磁力近似与磁环的平均直径成正比;磁环径向磁力随磁环径向宽度、轴向长度及磁路总磁导的增大而增大,随磁环相对磁导率及轴向间隙的增大而减小。模型计算值和试验值基本吻合。 相似文献
7.
针对磁场调制式永磁齿轮(FMPMG)的气隙磁密理论推导不完善,无法深刻揭示出FMPMG内在运行机理等问题,基于永磁电机气隙磁密及其单边有槽气隙磁导的计算方法,对FMPMG气隙磁场进行了理论分析与系统建模;认为调磁环对内、外转子所产生的调制作用是FMPMG正确运行的基础,其对一个永磁体转子所产生的调制谐波必须与另一个永磁转子的基波相匹配,才能使FMPMG按一定的传动比输出转速与转矩,且调磁环的调制作用取决于永磁体的磁极对数:磁极对数越多,其调制作用越明显;反之,则并不明显。 相似文献
8.
针对表贴式永磁同步电机空载径向气隙磁密波形正弦性差导致电机反电势波形畸变,影响电机输出性能,改良的复杂结构的永磁钢导致加工成本提高的问题,提出一种表贴式矩形永磁钢加装凸形极靴的新型磁极结构。利用有限元软件建立3相18极54槽永磁同步电机,研究极靴参数对永磁同步电机空载径向气隙磁密、空载反电势、齿槽转矩和永磁钢涡流损耗的影响规律,获得最优极靴参数。输出特性对比分析可得,加装极靴的新型磁极电机空载反电势波形正弦性明显提高,齿槽转矩和永磁钢涡流损耗大幅度降低,电机输出性能显著改善。 相似文献
9.
在轴向磁化永磁电机设计中,为研究尺寸效应对其性能的影响,采用基于单元边的有限元方法对这种双转子电机的转矩进行了仿真计算,得出了轴向磁化永磁微电机定子线圈线宽和线间距均为50μm的最佳布线密度;分析了电机在结构、转矩和气隙磁场多方面因素共同限制下所能达到的最小尺寸,即精密机械意义上的能满足实际应用的最小电机直径为10 mm,厚4 mm,通以0.1 A的电流时能获得47μN.m的转矩。并采用一体化多极磁化方法和深刻蚀成型电铸工艺分别制作了直径为10 mm电机的转子永磁体和硅片上的平面定子线圈。分析方法和结果可对该类电机微小型化过程中的设计起指导作用。 相似文献
10.
11.
Yang Jiewei Wu Yihui Jia Hongguang Zhang Ping Wang Shurong 《Frontiers of Mechanical Engineering in China》2007,2(3):318-322
To investigate the impact of size on its performance in designing an axial-magnetized permanent magnet micromotor, the finite
element method is adopted to simulate the magnetic field of the dual rotor motor, and the flux density wave form distributed
in the airgap is obtained. The influence of the external dimensions, pole numbers and magnet thicknesses of the rotor, and
the airgap distances on the flux density, are analyzed and analytical results are given. With the increase of the airgap distance,
the flux density under more poles reduces more quickly than under fewer poles. With the increase of the magnet thickness,
the flux density is a rising curve, and after the magnet thickness attains a certain point, the flux density is almost a constant.
While reducing the diameter of the rotor, the decrease of the flux density slows down as magnet thickness is reduced. To avoid
having a seriously distorted waveform, the distance between inner and outer radii of the rotor must be larger than 1.5 millimeter.
Results of the magnetic field analysis can guide a microminiaturization of the motor. Moreover, the results are analyzed theoretically
and the simulated values are almost consistent with the experimental values.
__________
Translated from Optics and Precision Engineering, 2006, 14(1): 83–88 [译自: 光学精密工程] 相似文献
12.
为解决表贴式永磁电机在高速场合下运行的问题,针对高速发电/电动机的转子设计,对转子强度与转子涡流损耗两个问题进行了研究,对一台应用于飞轮储能系统中80 kW表贴式高速永磁无刷直流电机,使用解析法研究了过盈量、保护套筒厚度与转子机械性能之间的关系,开展了定子槽口宽度、气隙长度、护套厚度等参数对转子涡流损耗的影响,得出了减小定子槽口宽度、增加气隙长度、减小护套厚度可以降低涡流损耗的结论。在保证强度的前提下,进行正交分析,得出了一套可以降低转子损耗,提高材料利用率的优化的定转子方案。使用有限元法对方案进行了验证。研究结果表明,该转子设计合理可靠,可以满足设计要求。 相似文献
13.
Tae Jong Kim Kyung Tae Kim Sang-Moon Hwang No-Gill Park Shi-Bok Lee 《Journal of Mechanical Science and Technology》2002,16(12):1576-1582
Vibration of a BLDC motor is a coupled phenomenon between mechanical characteristics and magnetic origins which takes place
through the motor airgap. When relative misalignment of a rotor in the airgap is introduced during assembly, the dynamic characteristics
of the motor system are affected. The rotor-motor system used in a washing machine is modeled using FETM and magnetic forces
in a BLDC motor with radial rotor eccentricity are determined analytically. The transient whirl responses of a rotor system
supported on two roller bearings with relative misalignment in the motor airgap are investigated by considering mechanical
and magnetic coupling effects. Results show that rotor misalignment in the airgap considerably affects the vibration of the
rotor-motor system. 相似文献
14.
With the improvement of vehicles electrical equipment, the existing silicon rectification generator and permanent magnet generator cannot meet the requirement of the electric power consumption of the modern vehicles electrical equipment. It is di cult to adjust the air gap magnetic field of the permanent magnet generator. Consequently, the output voltage is not stable. The silicon rectifying generator has the problems of low e ciency and high failure rate.In order to solve these problems, a new type of hybrid excitation generator is developed in this paper. The developed hybrid excitation generator has a double-radial permanent magnet, a salient-pole electromagnetic combined rotor,and a fractional slot winding stator, where each rotor pole corresponds to 4.5 stator teeth. The equivalent magnetic circuit diagram of permanent magnet rotor and magnetic rotor is established. Magnetic field finite element analysis(FEA) software is used to conduct the modeling and simulation analysis on double-radial permanent magnet magnetic field, salient-pole electro-magnetic magnetic field and hybrid magnetic field. The magnetic flux density mold value diagram and vector diagram are obtained. The diagrams are used to verify the feasibility of this design. The designed electromagnetic coupling regulator controller can ensure the stable voltage export by changing the magnitude and direction of the excitation current to adjust the size of the air gap magnetic field. Therefore, the problem of output voltage instability in the wide speed range and wide load range of the hybrid excitation generator is solved. 相似文献
15.
16.
针对电机驱动式角振动台气隙磁场不均匀和输出大位移时波形失真大的问题,提出了一种径向磁通磁路结构的大位移角振动台,对其气隙磁场动静态特性进行优化分析。基于等效磁化强度法,在极坐标系下建立气隙磁感应强度的解析表达式,通过有限元法验证该方法的有效性,进一步分析了永磁体厚度、永磁体扇形角及气隙厚度对静态气隙磁场的影响规律;通过瞬态有限元法仿真分析了0.01、0.1和1 Hz 3个频率点上外磁环固定不动而永磁体和内磁芯转动的气隙磁场动态特性,定量分析了相对运动对气隙磁感应强度的影响规律;将优化后的磁路参数用于大位移角振动台样机中,测试结果表明,气隙平均磁感应强度及其分布规律和理论计算结果相吻合;研究方法对角振动台径向磁通磁路的理论分析与优化设计具有重要意义。 相似文献
17.
介绍一种由伺服电机、盘状径向磁化永磁铁和导磁体组成的可变磁路式永磁悬浮系统。该系统中永磁铁提供悬浮力,伺服电机驱动盘状永磁铁旋转,改变通过悬浮物的磁通量,实现悬浮力的实时控制。该悬浮系统可以实现零吸引力,避免接触吸附问题,可以实现稳定状态下的零功率悬浮,达到节能减排的目的;可以任意改变磁极特性,实现在多自由度系统上的灵活应用。在综合考虑系统漏磁特性的条件下建立系统的参数化模型,分析系统的动力学和控制特性,然后进行系统的悬浮特性仿真研究,结果表明该系统在一定外扰下可实现稳定悬浮,并且具有较理想的时域和频域响应特性。 相似文献
18.
An eddy current retarder for vehicles generates much heat when it works continuously, which leads to serious decline in braking
torque. This paper proposes a novel permanent magnet retarder (PMR) for vehicles, whose cooling system connects with engine
cooling-water. A three-dimensional finite element model is developed to model the electromagnetic behavior of a permanent
magnet retarder under a constant speed. The magnetic field and eddy current field in PMR are numerically solved by a finite
element method. By accounting for the nonlinear permeability of the rotor and the weakened effect in the magnetic field that
is generated by the eddy current magnetic field, the calculation accuracy of air-gap magnetic field is enhanced. Experiment
shows that the temperature of the retarder is less than 150°C, and the braking torque keeps the hard characteristics curve.
The calculated air-gap magnetic flux density is fairly good agreement with the measured one. 相似文献