利用分段式二维有限元法设计盘式永磁电机

提出了一种分段式二维有限元的方法来计算盘式电机的磁场分布和电机的反电势,以代替三维有限元方法,提高电机设计的效率.分别对扇形磁钢、圆形磁钢无定子铁心结构的盘式电机进行分析、计算,并对二维有限元法计算结果与三维有限元法进行对比分析,并设计研制了一台扇形磁钢的样机,以验证分段式二维法有限元法的正确性.     

新型非对称交错混合励磁同步电机等效磁路法分析

分析了一种新型非对称交错混合励磁同步电机的结构特征与工作原理.针对电机结构的特点,详细分析并推导出其等效磁路模型,并计算其主要性能.制作了一台1 kW、8极样机,采用三维有限元方法对样机在不同励磁磁势时的空载磁场分布及每极气隙磁通进行了分析计算,最后给出了实验结果.结果表明,等效磁路分析、有限元分析和实验结果三者比较吻合,验证了等效磁路分析方法的有效性,研究工作对于电机的前期设计与分析具有重要意义.     

径向驱动式啮合电机建模与仿真研究

针对一种改进的径向驱动式啮合电机结构,采用有限元方法分析了磁场特性,依据有限元计算结果建立电机的非线性分析模型,将模型与控制协同对径向驱动式啮合电机的动态特性进行仿真分析.研制与仿真模型结构参数完全相同的物理样机,采用不同的控制方式和负载转矩对样机进行加载实验.结果显示:实测负载转矩与仿真分析得到的负载转矩较为接近,从而验证了有限元仿真模型的准确性和有效性;在开环控制时,细分磁极换相控制节拍,并且调整绕组电压能够有效增大输出转矩和减小脉动.     

基于Halbach结构的伺服丝杠电机技术研究

构建Halbach结构、常规结构电机有限元模型,对比、分析两种结构的性能参数;构建基于Halbach结构不同极弧系数下的电机有限元模型,针对电机波形展开傅里叶分析,总结Halbach电机转子装配工艺流程、方法。对比样机试验结果与仿真模型计算结果,验证设计合理性。     

动磁式直线振荡电机性能模拟及实验

为了研究动磁式直线振荡电机的性能特性,采用Ansoft电磁场有限元二维瞬态场分析软件建立了动磁式直线振荡电机模型,得到了样机模型的电磁力系数和谐振工况时电流与位移的关系曲线.提出了动磁式直线振荡电机的电磁力系数和电机效率的测试方法,并对开发的样机进行了电磁力系数和在不同负载下的效率测试.电磁力系数的有限元模拟结果与测试结果相比,误差率在1.5％左右.电机样机测得的最高效率为85.9％,效率测试结果表明:当外部负载产生的等效刚度与电机自身的谐振弹簧刚度之和与电机运动的惯性力相匹配时,电机处于谐振状态,此时电机效率最高.     

新型结构永磁屏蔽电机三维磁场分析和电感计算

采用三维有限元方法对一台用于屏蔽泵系统的新型结构永磁屏蔽电机进行了分析与计算。电机无转子铁心,结构简单且无转子铁耗。由于绕组端部漏感较大,必须采用三维数值方法计算。首先对电机进行了三维磁场分析,接着采用三维瞬态有限元方法计算了屏蔽套的涡流损耗,然后运用能量摄动法计算出额定负载时电机各绕组不同转子位置角的自感和互感值,再通过坐标变换获得电机的交直轴电感值。最后对实际样机的电感参数进行测量,测量结果与计算结果的一致性验证了计算结果的正确性。     

磁极分割型混合励磁电机等效磁路法分析

针对转子磁极分割型混合励磁电机结构的特点,分析导出该结构通用的等效磁路模型,并计算出其主要性能,最后用三维有限元方法对一台径向式结构的样机进行分析计算。磁路分析与有限元计算结果基本吻合,验证了等效磁路分析方法的有效性。     

燃料电池轿车用牵引电机定子固有频率计算与试验测定

以"超越三号"燃料电池轿车用牵引电机为例,提出一种适合薄壁定子铁心轭部结构的固有频率快速估算方法.运用ANSYS三维有限元软件,对样机定子的固有频率进行仿真计算.采用Bmel&Kjaer振动噪声分析系统对定子固有频率进行试验测试.实测结果验证了定子固有频率估算方法与有限元仿真计算的有效性和准确性.     

一种弹载永磁同步电机的综合物理场计算

主要研究了一种600 W,13 000 r/min的弹载永磁同步电动机的设计、综合物理场仿真分析及优化。电机主要结构尺寸以等效磁路法为基础进行确定,然后通过有限元软件对电机电磁特性进行仿真分析和关键参数优化,在根据有限元对电机温升进行计算,最后根据优化结果制造样机,对样机进行测试,根据测试结果和电机的技术要求调整电机各参数至最佳状态。     

电动车用定子双馈电双凸极电机的设计与电磁特性

介绍了定子双馈电双凸极(SDFDS)电机的设计方法,导出了电机尺寸方程,设计了一台三相12/8极电机样机.基于二维有限元对电机的磁场分布、磁链、反电动势、电感和静态转矩等电磁特性进行了计算和分析,计算中考虑了励磁磁场和电枢反应的相互作用.样机实验结果验证了设计方法和理论分析的正确性,为该电机的进一步研究和控制系统的设计奠定了基础.