盘式对转双转子永磁同步电机的设计和特性分析

针对一种对转螺旋桨驱动用盘式对转双转子永磁同步电机进行了分析,提出了该电机的基本设计方法,得到了电机主要尺寸参数的设计方程;利用有限元软件对该电机进行了三维建模和动态仿真分析,得到了其磁路特性和主要性能参数,并重点分析了两个永磁转子存在位置差时电机总反电动势波形的特点,利用有限元结果对永磁转子所受的轴向磁拉力进行了计算和分析;最后对所设计的2.2 k W电机样机进行了试验验证。     

单定子双转子盘式对转永磁同步电机 动态滑模控制

单定子双转子盘式对转永磁同步电机在不平衡负载及扰动情况下运行时会出现运行不稳定、鲁棒性差的问题。针对此问题,该文在双转子两边不同负载的情况下,分析了电机运行的稳定性,提出一种实时切换参考坐标系的动态滑模控制策略。该控制策略通过实时比较转矩角的大小以切换控制所需的坐标系来实现双转子的动态控制。同时,针对动态控制系统易受到负载扰动影响的问题,构建非奇异快速终端滑模速度控制器以提高系统的鲁棒性。实验结果表明,该文所提出的动态滑模控制策略能够使系统运行稳定可靠。     

双永磁电机系统转速同步控制

针对双永磁同步电机系统中,由于负载扰动造成双电机转速不同步而极易引发差速振荡的问题,该文结合交叉耦合控制结构和滑模控制算法,提出一种基于积分型滑模速度控制器的转速同步控制策略,使用指数趋近律以及饱和函数抑制滑模固有的抖振现象。此外,设计了转速同步控制器对两电机的电流环进行补偿,通过选择合适的耦合同步系数,使两电机速度尽快达到同步。实验结果验证了在所提出的控制策略下,双永磁同步电机系统的鲁棒性、转速跟踪性能以及同步性能均得到提升。     

大功率永磁盘式电机转子结构强度研究

本研究针对盘式电机转子在高速旋转时受到离心力破坏的问题,设计了一种基于储能飞轮转子结构的盘式电机转子结构。通过对比分析传统盘式电机转子结构强度,提出了利用储能飞轮转子材料高强度的特性来抵消电机盘与磁钢产生的离心力的方法,从而提高了盘式电机转子能够承受的最大转速上限。通过对不同转速下新式盘式电机转子结构的强度分析,得出转速与电机盘和转子的最大应力曲线图。结果表明,新式盘式电机转子结构理论最高转速分别是表贴式结构的4.3倍和内嵌式结构的2.7倍。为了进一步提高新式盘式电机转子结构的性能和可靠性,本文提出了一种新式盘式电机转子结构求解最优过盈量的计算方法。通过对比不同过盈量下静态与额定转速时电机盘与转子的安全系数,求出了过盈量最优值。本研究设计的新式盘式电机转子结构具有较大的实际应用价值,可以为储能飞轮等领域提供一种高性能、高转速的盘式电机转子解决方案。     

双永磁电机系统抗扰动转速同步控制

针对不确定性扰动造成的双永磁电机系统转速同步性能下降的问题,提出基于双电机速度环统一建模的抗扰动转速同步控制策略。首先,将2台电机的速度环视为一个整体,建立统一速度环模型;基于该模型,采用线性自抗扰控制器对负载突变、模型失配等引起的扰动进行估计并补偿;进一步提出控制器参数整定方法,并结合交叉耦合结构实现了2台电机的转速同步;最后,采用频域方法分析系统的稳定性以及抗扰动性能。仿真与实验结果证明了所提控制策略的正确性和有效性。     

双转子爪形电枢永磁盘式电动机

双转子爪形电枢永磁盘式电动机是一种结构新颖的轴向气隙盘式电动机,其工艺简单,而且它的效率和功率密度都很高。若采用磁性能优异的稀土钴永磁或钕铁硼永磁材料作为磁极,还可以使盘式电机的体积(特别是轴向尺寸)更为减小,使实现在扁平空间内应用成为可能。我们采用新型永磁材料钕铁硼研制了一台200W具有轴向气隙的双转子爪形电枢永磁同步电动机。对研制过程中电机的某些工艺问题进行了总结,讨论了这种电机和传统电机的主要差别,即传统电机的输出系数(单位气隙表面上输出力)正比于电     

单定子双转子盘式永磁同步电动机设计

单定子双转子盘式永磁电动机转子磁极采用钕铁硼永磁体Halbach阵列结构.采用三维有限元法对盘式永磁电动机进行了电磁场分析,研究了电磁场的矢量磁位、磁感应强度和磁场强度的矢量分布.研究结果有助于电机设计分析.     

一种新型电机——双转子永磁电机

文章介绍了一种新型的径向磁路绕线式双转子永磁电机。对其基本原理、分析方法、等效磁路及参数计算进行了讨论。     

新型车用对转双转子电机的研究

研究了对转双转子电机,并利用该特种电机构建一种新的电动汽车驱动系统.分析了对转双转子电机的工作原理.以永磁同步对转双转子电机为例,设计了永磁同步对转双转子电机以及基于它的驱动桥的结构;建立了电机在电动车上应用的数学模型和基于Matlab/Simulink的电机的控制系统模型;针对汽车阻力突变和汽车转弯两种工况作了仿真,并对仿真结果进行了分析,提出了结论.     

双转子永磁电机设计及优化分析

技术不断进步,人们开始关注混合励磁电机研究,该电机具有高转矩密度、大的磁场调节范围、高效率等优点,为进一步提高电机效率,寻找新的电机结构,双转子新型复合结构电机提供了新的思路,该电机相当于2台电机复合,结构紧凑、提高电机空间利用率、功率密度大,但电机极数匹配、电机齿槽转矩、气隙磁密与普通永磁电机不同。因此,从电机结构、运行原理、磁场计算、齿槽转矩等方面,通过计算和软件模拟分析变化规律,优化电机设计参数。     

应用于风力发电机的永磁双转子电机

永磁双转子电机是由一个定子和内、外二个转子构成的新颖的复合电机,该电机具有异步电动机运行的特点,且兼顾同步电机的电气特性。基于永磁双转子电机这一特点,应用于风力发电机,与传统的风力发电系统相比,具有发电系统简单、维护方便等优势,同时可提高发电系统的功率因数、效率和可靠性,并可明显降低风力发电系统的投资费用等。     

稀土永磁盘式转子步进电动机

本文结合自行研制的稀土永磁盘式转子步进电动机,介绍了该电机的结构原理及其设计原则,并与国外同类电机进行了比较。由于结构上的种种特点,该电机在比功率、频率响应、重量、效率等重要指标上占有明显的优势,同时该类电机可以内藏传感器件以实现闭环控制,具有很高的使用价值。     

双转子反向对转永磁同步电动机建模与仿真

双转子反向对转永磁同步电动机的两侧要形成反向对转的磁场,就要绕组三相反向排布。由于可以将它看成是两个永磁同步电动机反向串联,所以其电磁路的模型是两个永磁同步电动机模型的合成,但不是简单的合成。定子磁轭磁路为共用,会出现两侧同向和异向并联及串联形式;电路为共用电流形式;会导致该电机先天性的三相不对称,但可以通过优化设计使得三相不对称情况得到很好的解决。     

对旋风机用对转永磁同步电机双转子同步技术

矿井风机性能直接影响着煤矿的安全生产,为了保证双转子对转永磁同步电机(CDPMSM)维持等速,研究了对旋风机用CDPMSM的同步技术。通过特殊的永磁材料和双转子尺寸配合方法,保证稳态时2个转子的同步。分析了定子耦合磁场的变化特点,引入定子铁心法向磁阻和切向磁阻,建立了基于并联磁路的等效磁网络模型。建立了偏差耦合控制系统,保证双转子动态同步能力。研究结果表明,该电机在不对称负载时能保持较好的转速同步能力。     

对转螺旋桨用盘式永磁电机特性分析及其直接转矩控制

传统对转螺旋桨多采用燃气轮机和机械传动的驱动装置,该装置存在着结构复杂、体积庞大、噪声污染等问题,文中设计一种基于电力推进对转螺旋桨用的盘式永磁同步电机(disccontra-rotatingpermanentmagnetsynchronous motor,DC-PMSM)。在分析新型盘式对转永磁电机结构与工作原理的基础上,研究该电机的磁路特性,并通过三维有限元计算分析DC-PMSM的双转子反电势的叠加特性、双转子转矩特性等;然后,针对盘式对转永磁电机单定子双转子的特殊结构,提出一种基于转矩角分时控制的直接转矩控制策略,解决负载转矩不对称时盘式对转电机双转子转速不可控的问题,实现双转子的同步运行;最后,通过三维有限元仿真计算与原理样机实验分析,验证新型盘式对转永磁电机的设计方法的正确性和所提控制策略的有效性。     

定子永磁式双转子电机电磁性能分析

为了提高双转子电机的转矩密度,实现其应用于混合动力汽车驱动系统的小型轻量化和平稳运行的需求,提出一种三相12/22/12极定子永磁式磁通切换双转子电机结构,其绕组和永磁体均位于外定子和内转子上,外转子上无绕组和永磁体,避免了外转子的冷却问题。对定子永磁式磁通切换双转子电机的拓扑结构及工作原理进行了介绍,采用有限元方法对电机磁场分布、气隙磁密、永磁磁链、空载反电动势、电感及转矩等电磁性能进行了分析。研究结果表明,提出的定子永磁式磁通切换双转子电机结构具有内外电机磁场耦合小、空载反电动势正弦性好、转矩密度大、转矩脉动小的特点,并通过原理样机实验结果验证了电机设计的有效性。     

永磁式双转子电机自抗扰控制策略

先进深度混合动力系统可以提高混合动力车辆的燃油经济性,但其存在结构复杂、体积较大的问题,双转子电机可以克服这一弊端。对双转子电机的工作模式进行了阐述,建立了双转子电机的数学模型,提出了转矩解耦的控制策略,设计了一种效率优化变频驱动系统的自抗扰控制方法。     

外转子双凸极永磁电机性能研究

针对12/8极外转子双凸极永磁电机,采用二维平面对电机进行Delaunay剖分,然后用有限元法对电机内磁场进行计算,研究了电机磁场分布,气隙磁密等电机静态特性。用磁共能方法算出各转子角度时的电磁转矩后,得到了电磁转矩。     

永磁式双转子电机自抗扰控制策略

先进深度混合动力系统可以提高混合动力车辆的燃油经济性,但其存在结构复杂、体积较大的问题,双转子电机可以克服这一弊端。对双转子电机的工作模式进行了阐述,建立了双转子电机的数学模型,提出了转矩解耦的控制策略,设计了一种效率优化变频驱动系统的自抗扰控制方法。