盘式永磁耦合器传动机理有限元仿真研究

明确盘式永磁耦合器的传动机理是其设计的关键。应用COMSOL软件对盘式永磁耦合器进行瞬态电磁有限元仿真建模、网格设计,计算盘式永磁耦合器的涡流、扭矩、切向力和轴向受力等,分析其涡流特性及瞬态电磁场特性对传动机理的影响。归纳总结磁铁材质、磁铁级数、气隙间距对扭矩和轴方向受力的影响。其规律和结论可以为盘式永磁耦合器的设计和优化提供重要的理论依据和数据支撑。     

盘式永磁直流电动机齿槽转矩特性

分析了盘式永磁直流电动机齿槽转矩问题产生的原因,利用麦克斯韦张量法分析定位齿槽转矩。阐述了齿槽转矩产生的机理,利用Ansoft有限元仿真软件对齿槽转矩特性进行研究,找出了一个最优的削弱盘式永磁电机齿槽转矩的方法。     

盘式永磁涡流耦合器涡流研究

本文旨在研究盘式涡流耦合器涡流分布特点。采用解析法得到了涡流密度的函数表达式;利用三维有限元法分别计算正常工作状态和起动状态下涡流径向分量和周向分量沿径向和周向分布的三维图形并总结涡流沿周向、径向、轴向的分布特点。根据涡流密度的函数表达式着重分析了导体盘材料、气隙长度和转差率三个重要因素对涡流的影响。通过对盘式永磁涡流耦合器涡流特点的把握,合理的解释了轴向磁力随转差率变化的规律。     

低速永磁电动机转矩特性的三维有限元分析

针对轴向永磁减速式同步电机在设计与计算过程中存在的几个突出问题,诸如定转子所具有的特殊结构使齿槽效应很明显而导致用解析方法难以进行转矩的准确计算,以及磁场分布沿轴向变化导致二维有限元方法已不适用等,通过采用将三维有限元计算与实验研究相结合的研究方法,首次获得其转矩特性即电磁转矩与定转子相对位置及电流相位之间的关系曲线....     

盘式永磁同步电机永磁体内涡流的有限元分析

钕铁硼是采用最多的永磁体材料,虽然性能令人满意,但电导率高,耐热性差;并且由于转子散热能力差,涡流会使永磁体发热升温,从而导致部分不可逆的退磁,因此很有必要对永磁体内的涡流进行分析。针对盘式永磁同步电机自身的特点,通过二维电磁场有限元法分别求解了空载和负载时电机内的磁场和永磁体内的涡流,其中包括有铁心电机由于齿槽的存在而引起的涡流和不同电机运行速度下的涡流。为了考虑电机的运动效应和使计算结果更加精确,采用了瞬态分析,同时在划分单元时考虑了磁场的透入深度。最后根据瞬态计算出的数据绘出了磁矢位和涡流波形。波形分析得出了影响永磁体内涡流的因素以及应采取的措施。     

电动轮椅永磁盘式电机有限元分析

基于低频电磁场有限元分析软件Ansoft Maxwell,对一电动轮椅用永磁盘式电机进行3D建模与电磁场分析,分别就其空载气隙磁密、齿槽转矩、空载反电势、空载漏磁系数及轴向吸力进行了详细探讨,并试制了一台样机用于测试。对比仿真与测试结果,验证仿真结果的正确性。相关的仿真研究,可为同类盘式电机的分析设计提供参考。     

无槽盘式永磁风力发电机有限元分析

阐述了直驱风力发电的盘式永磁发电机的优点,并对电机的结构设计特点进行了分析;设计一台18p、1．1kW的盘式永磁发电机,建立了电机部分模型,对其进行了三维有限元分析与计算,给出了盘式永磁发电机内各部分的磁场分布规律及空载特性,最后分析了磁极厚度和极弧系数对无槽双转子盘式永磁电机的气隙磁密及转子轴向磁拉力的影响,得到一些有益结论。     

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。     

轮边直驱永磁盘式电机转矩脉动分析与抑制

针对纯电动汽车轮边直驱永磁盘式电机的转矩脉动较大问题,为提高电机转矩输出的平稳性,对6k W、933 r/min额定转速的双定子单转子磁路结构的永磁盘式电机齿槽转矩与纹波转矩脉动进行了研究。通过对齿槽转矩与纹波转矩的理论推导,并建立了数学模型。利用三维有限元的分析方法,建立了永磁盘式电机三维仿真模型,以永磁体斜极角为变量,分析斜极角对齿槽转矩的削减情况,合理选择永磁体斜极角。对电机不同永磁体斜极角下的空载反电动势进行谐波分析,通过优化反电动势谐波的方法来抑制电机纹波转矩脉动。研究结果表明,采用永磁体斜极方式时双定子单转子永磁盘式电机的齿槽转矩抑制效果明显,齿槽转矩由5.4N.m降低到0.9N.m,纹波转矩脉动由10.9%降低到3.6%,转矩脉动优化显著。     

盘式永磁同步电机建模及仿真

为了研究盘式电动机的起动特性,依据基本的电磁关系,建立了盘式同步电机的稳态和动态模型,利用三维有限元法计算出了电机的电感,并根据动态模型对盘式电机的起动特性进行了仿真。仿真结果证明了盘式电机起动速度快的特点,同时也证明了盘式同步电机模型的有效性。     

永磁电机的有限元仿真分析

本文利用Ansfot公司的Maxwell 2D瞬态模块,建立了永磁电机模型,加载激励源构成一个完整的仿真系统。通过对永磁电机模型瞬态有限元分析,得到了电机五种状态磁力线与反电动势。仿真结果精确地反映了电机运动过程,为永磁电机优化设计、减少转矩脉动、提高效率提供了理论依据。     

盘式实心异步磁力耦合器的机械特性与调速特性

机械特性与调速特性是调速型磁力耦合器的两项重要特性,通过对这两项特性的深入研究可以使得耦合器更好地实现调速功能。以盘式实心异步磁力耦合器为研究对象,建立其传动转矩的计算公式,从而推导出恒转矩负载与变转矩负载下的调速关系计算模型,并对转矩与调速关系进行了离散化求解。运用有限元法进行了磁力耦合器两种工作特性的模拟分析,获得了机械特性曲线与调速特性曲线,确定了该耦合器在恒转矩、变转矩两种负载下调速的最佳气隙区间;并试验测试了恒转矩负载与变转矩负载下的调速关系,从而验证了理论计算与模拟分析的正确性。     

永磁同步电机直接转矩控制研究与仿真

从永磁同步电机(PMSM)的数学模型分析入手,得到了用于直接转矩控制(DTC)的电机转矩理论表达式。在此基础上就永磁同步电机直接转矩控制的实现作了深入解析,最后使用Matlab/Simulink对电机进行直接转矩控制仿真。仿真结果表明,直接转矩控制响应速度快,转矩波动较小。     

水泥磨机用超低速大转矩永磁电机转矩特性分析

针对水泥磨机用超低速大转矩兆瓦级永磁电机起动困难、转子内部空间利用率低的缺点,提出内外双定子结构,该结构可充分利用电机转子的内部空间,改善电机起动性能的同时使电机具有更高的转矩密度.设计了一台额定功率2500 kW、额定转速16 r/min的水泥磨机超低速大转矩直驱永磁电机,通过仿真验证双定子电机对水泥磨机用超低速大转...     

开槽型盘式异步磁力耦合器调速特性

针对盘式异步磁力耦合器的转速调控问题,以一台18极16槽的开槽型盘式磁力耦合器(SAAMC)为研究对象,基于等效磁路(MEC)法,结合卡特系数并考虑三维端部效应,建立磁路计算模型,推导出电磁转矩公式,分别建立恒转矩负载、二次方率负载和恒功率负载工况下的调速关系解析模型.运用有限元软件模拟磁力耦合器的机械特性曲线、调速特性曲线及功率特性曲线,并结合不同负载的特性对磁力耦合器的调速性能进行分析,通过最大转矩点和最大功率点确定了三种工况下耦合器的调速范围及调速特性.最后,搭建恒转矩负载和二次方率负载的试验平台进行调速性能试验,所得试验值与理论计算值、仿真值较为一致.以上研究为开槽型磁力耦合器在调速系统中的智能调控提供了理论依据.     

双定子盘式横向磁通永磁同步电机的原理分析与转矩脉动抑制

小型化是推动伺服电机技术进步的重要研究方向。通过研究提出具有转矩密度高、空间设计灵活优势的双定子盘盘式横向磁通永磁同步电机,实现电机设计的高度集成化,减小电机驱动系统体积。设计一台额定功率5.4 kW、额定转速3 000 r/min的双定子盘盘式横向磁通永磁同步电机,分析电机的主要电磁性能。为减小电机转矩脉动,提出齿极设计参数优化以及不对称定子盘结构两种手段,进一步研究不对称定子盘结构对电机转子结构强度的影响。实验验证了该电机的可行性以及主要性能参数。     

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...     

设计参数对盘式异步永磁联轴器转矩的影响

为减小永磁联轴器的径向尺寸以及转动惯量,通过Ansoft Maxwell对盘式异步永磁联轴器的工作过程进行仿真,讨论了永磁盘直径、永磁体厚度、永磁体极数等参数对联轴器所能传递转矩的影响,对比了不同功率、不同直径下永磁联轴器最优参数的差异。得出了适合Y132M-4电机(7.5k W)的盘式异步永磁联轴器的永磁盘最小直径为190mm,永磁盘直径和永磁体材料对其传递转矩影响较大,永磁体厚度和极数对其传递转矩影响较小。     

一种抑制盘式永磁电机转矩脉动的方法

针对盘式永磁电机气隙磁密和反电动势中含有谐波、存在转矩脉动的问题,提出了一种磁极形状优化方法以降低盘式永磁电机气隙磁密波形和反电动势波形的畸变率、抑制转矩脉动。 建立了盘式永磁电机的等效磁网络模型,基于此模型解析计算出电机的空载反电动势,并通过有限元法进行了仿真验证。在确定最小气隙长度前提下,对不同磁极整形方法（即不整形、圆弧削极、偏心圆弧削极）气隙磁密、反电势、转矩脉动这些电磁性能进行了比较,得出了最佳优化方案。结果表明,优化设计后,气隙磁密波形和反电动势波形的畸变率明显减小,转矩脉动得到抑制。