盘式无铁心永磁同步发电机的设计

介绍了轴向磁场无铁心盘式永磁电机的结构形式,探讨了这种新电机的设计特点,解决了电机主要尺寸确定和磁路分析计算问题。最后,设计了一台200W盘式永磁无铁心发电机的样机,改进了电枢盘的制作工艺,并对样机进行了实验分析。     

无铁心与软磁复合材料永磁电机研究综述

近年来,无铁心电机和软磁复合材料永磁电机受到了越来越多研究人员的关注,提升了电机在体积、重量以及转矩密度、功率因数甚至成本等方面的优势,并已有大量文献对两种类型永磁电机的设计和应用进行了深入研究。本文对国内外无铁心电机和软磁复合材料电机研究现状进行了总结和归纳,介绍了无铁心电机的主要类型,绕组以及永磁体的排布方式,分析了永磁体排布和尺寸对电机气隙磁密的影响,介绍了软磁复合材料的基本磁性能,应用的主要磁路结构类型和必要的铁损分析,最后总结展望了两种类型电机的相关技术研究发展方向。     

表贴式永磁电机转子无铁心解析法磁场分析

在高效节能电机应用领域,电机铁心一般采用无导磁材料,即转子无铁心在电机设计时会优先考虑,但相关对其只是采用有限元法进行分析,而采用解析法分析却非常少见.针对表贴式永磁电机转子无铁心结构,通过建立电机空载场解析模型,分析表贴式永磁电机转子无铁心的充磁方式、气隙磁通密度、反电动势等参数,并利用有限元法对解析模型进行了相关验...     

短定子超导直线感应电机性能研究

建立了短定子有、无铁心超导直线感应电机三维有限元分析模型,分析了额定工况下有、无铁心超导直线感应电机的涡流和磁场以及各分量的分布情况.研究了无铁心超导直线感应电机在不同频率下的推力变化规律,并与相同功率等级的铜线圈直线感应电机的牵引曲线进行了对比.对比了额定工况下有、无铁心超导直线感应电机的推力、法向力以及性能参数,可...     

定子无铁心轴向磁通永磁同步电机研究进展综述

定子无铁心轴向磁通永磁同步电机(axialflux permanent magnet synchronous motor,AFPMSM)因其结构紧凑、功率密度和转矩密度大、无铁心损耗、效率高等特点受到越来越广泛的关注,在要求空间紧凑和高转矩密度的场合具有广阔的应用前景。介绍定子无铁心AFPMSM的典型拓扑结构,分析此类电机电磁性能的设计分析方法及一系列优化方法,讨论此类电机热学性能分析优化以及力学性能分析方面的研究,总结针对此类电机绕组电感很小的特性提出的控制策略以及弱磁扩速方面的研究,最后整理了此类电机目前的应用情况,并展望了定子无铁心AFPMSM研究领域今后的发展方向。     

定子无铁心永磁电机技术研究现状与发展

由于定子全部或局部取消了具有磁饱和特性的导磁铁心介质,定子无铁心永磁电机具有效率高、过载能力强、无齿槽转矩、转子损耗低等优点,在飞轮储能、风力发电、航空航天伺服和全电推进系统等场合具有重要的应用前景。依据磁场形成原理对定子无铁心和无槽永磁电机进行了分类,包括径向磁场型、轴向磁场型、直线运动型等。阐述了不同结构拓扑下的定子无铁心电机的特征和关键技术,包括定子绕组的设计与冷却、气隙磁场正弦度的优化、小电感特性下的控制技术等。总结了国内外定子无铁心和无槽永磁电机研究进展及其应用情况。结合定子无铁心永磁电机的效率、转矩等特性,讨论了该类电机的研究方向和发展趋势。     

新型永磁屏蔽电机性能研究

在分析传统的有转子铁心永磁屏蔽电机的基础上,研究了一款适用于管道屏蔽电泵的新型结构永磁屏蔽电机。该电机无转子铁心,永磁体极弧系数为1。采用二维瞬态有限元方法对两种结构电机进行了磁场分析,计算了定转子屏蔽套的涡流损耗以及各种损耗,获得电机性能参数。计算结果表明,与同功率的有转子铁心永磁屏蔽电机相比,无转子铁心永磁屏蔽电机不仅结构更简单、成本更低,而且效率更高。     

盘式无铁心永磁同步电动机设计

介绍了一种新型盘式无铁心永磁同步电动机的基本结构,探讨了这种电机的设计特点,给出了电机的主要尺寸确定方法,并利用有限元法(FEM)对电机磁场进行了分析。     

PCB定子无铁心盘式电机分布式绕组的对比分析

针对印制电路板(PCB)定子绕组的特点,以PCB定子无铁心盘式电机的输出功率最大化作为目标,设计一种应用于PCB定子无铁心盘式电机的分布式绕组,并将这种绕组与传统的螺旋形绕组进行对比分析。首先建立PCB定子盘式电机的三维解析模型,给出所设计的分布式PCB绕组的结构及特点,推导出电机的反电动势及绕组损耗等解析式。然后采用有限元法对应用两种绕组的PCB定子无铁心盘式电机进行仿真分析,对比采用两种绕组对PCB定子无铁心盘式电机多方面的性能影响。结果表明分布式绕组的应用使PCB定子电机获得更高的输出功率,同时减小了电机的绕组损耗,也为PCB定子无铁心盘式电机的设计提供一定的参考依据和实际工程价值。     

高压电机定子铁心用硅钢片漆

本文对高压电机定子铁心用硅钢片漆的性能、研发和应用情况进行了介绍,并阐述了高压电机定子铁心用硅钢片漆的发展趋势。     

客车用轮边电机的轻量化设计研究

针对客车用某型号永磁同步轮边电机的轻量化设计开展了分析。提出了电机轻量化的设计方案和原则,对电机的转子端板、转子冲片、机壳和后端盖进行轻量化设计。利用有限元分析软件对轻量化后的电机转子进行模态分析,并分析了轮边电机的随机振动。有限元分析结果满足电机的设计要求,可以确保轮边电机使用的可靠性。对轮边电机轻量化设计的探讨为进一步减轻电机质量提供了思路。     

地铁水冷电机温度场优化研究

在设计初期对电机进行合理有效的热设计至关重要。基于一款地铁用水冷全封闭永磁同步牵引电机项目,对电机冷却结构进行设计和优化,并采用数值计算方法对电机水道三维流场结构和电机内部温度分布进行分析。结果表明水道设计合理,温升满足电机散热需求。现展现了电机热设计基本流程,为后续同类型电机设计提供参考。     

The Ferrite Permanent Magnet AC Motor?A Technical and Economical Assessment

The design and analysis study for the conceptual design of an economical high-efficiency ac motor based on permanent magnets is summarized. Material considerations, design trade-off options as well as transient and steady-state performance under normal and abnormal conditions have been considered. The baseline comparison is the high-efficiency induction motor. The permanent magnet (PM) motor must fit into the same frame size and surpass the induction motor on a life cost basis that includes 2.5 years of operation at a 50 percent duty cycle. The study results indicate that a motor with ferrite magnets meets the objectives of the program in ratings of up to 25 hp. A 7.5-hp motor design is carried through the conceptual design stage.     

Application of the Integrated Diode Synchronous Motor to Traction Drive Motors

In this study, a traction drive electric motor was designed with a new magnet‐free motor design technique where electromagnets are generated on a rotor by utilizing changes in the spatial second harmonic of the magnetic fields. To apply the proposed technique to electric motor design, balancing the rotor and stator magnetomotive force is important. This paper presents design methods for adjusting the rotor and stator magnetomotive forces. A test motor was designed with these design methods and evaluated using a motor bench. The analytical and measurement data indicated that the proposed motor performed comparably to magnet motors.     

Optimum Design of Induction Motors for Electric Vehicles

This paper presents the design procedure of a three-phase squirrel-cage induction motor for electric vehicles. The procedure takes into account the requirements imposed by its use in vehicle traction. Also, the design considers the influence of the inverter by current and voltage harmonics. Because most of the requirements are antagonistic, the design procedure uses an objective function to select the optimal design. The objective function is a weighted summation of the motor losses and the motor volume. The objective function is then augmented with the design constraints. The modified Hooke-Jeeves search technique is adapted to solve this constrained nonlinear optimization problem. The influence of the "copper weight/iron weight" ratio on the motor design is studied and the optimum ratio is chosen in order to improve the performance of the motor.     

Design of Unskewed Interior Permanent Magnet Traction Motor with Asymmetric Flux Barriers and Shifted Magnets for Electric Vehicles

Abstract

Interior permanent magnet synchronous motors (IPMSMs) are commonly used in electric and hybrid electric vehicles. Nissan Leaf electric vehicle (EV) uses skewed-rotor IPMSM as a traction motor. This motor is considered as a benchmark in this work. Although, skewing improves the torque quality of the motor by reducing the torque ripple, it reduces the average torque and increases the motor manufacturing complexity and cost. This article proposes improvements to the benchmark motor torque quality without skewing. The proposed motor uses the same stator winding and rotor magnet topologies of the benchmark motor with the same geometric constraints and magnet volume. Modifications are applied to the placement of the magnets in the rotor and the shape of the flux barriers to achieve the performance requirements. The design procedure of the proposed unskewed design is illustrated. Moreover, the electromagnetic performance of the proposed design is investigated. The design shows competitive performance in terms of the average torque, torque ripple, cogging torque, and efficiency compared to the benchmark motor. The mechanical integrity of the design is also verified. The proposed design is found to be a suitable alternative to the benchmark traction motor with a reduced rotor weight and without skewing.     

混合动力电动汽车用永磁无刷直流电机的计算机辅助设计

设计了一种混合动力电动汽车用永磁无刷直流电机。采用计算机辅助设计程序,通过输入基本数据和计算方程式对一台12kW,6极外转子永磁无刷直流电机进行设计。通过有限元分析方法对一些利用经验公式或经验数值得到的对电机性能影响较大的主要系数进行修正,实现了对计算机辅助设计程序的优化。     

达松伐尔型永磁直流电机设计

介绍了一种外转子、内定子小功率达松伐尔型永磁直流电动机,给出了电机机械结构型式,讨论了其电磁结构参数的设计计算方法,采用面向对象的软件开发工具,研制了CAD软件。该软件能自动计算确定电机的机械结构和电磁结构参数,核算技术指标,生成工作特性曲线,并输出电机装配图。     

基于多物理场耦合计算分析的多相异步电机设计平台

传统的电机设计方法主要是通过经验公式进行估算,此方法有一定的局限性。本文基于多物理场耦合计算,搭建了电机虚拟设计平台—Motor-Mulphy,其中包括电磁—流体—温度场耦合计算分析模块、电磁—应力场耦合计算分析模块等。通过各模块的仿真计算,得到所设计结构的温升及应变结果,生成设计报告,为用户进行电机设计提供参考依据。     

集电动和发电功能于一体的无刷直流电机控制

根据混合电动汽车的使用要求,研制出集电动和发电功能于一体的稀土永磁无刷直流电机。文中介绍了该无刷直流电机控制系统的构成特点和设计方法,给出了系统框图．并进行了有关原理分析,通过样机试验验证了设计的合理性。