低转动惯量无铁心双定子永磁电机研究

无铁心双定子永磁电机是一种性能优异的新型电机,双定子加杯形转子的结构使得其具有转动惯量低、转矩密度高、响应时间短等特性。本文参照单定子永磁电机计算并设计一台双定子电动机,利用有限元仿真软件对这两种电机进行了有限元建模与仿真。结果表明,与同规格单定子永磁电机进行对比,双定子电机动态响应快、内外气隙磁密分布合理、带负载能力强且效率高,具有很高的应用价值。     

复合式双电压永磁同步发电机的特性分析

提出了一种新型的复合式双电压永磁同步发电机。分析了该电机的基本结构、基本原理。采用解析法计算了电机每相绕组电感,并对其进行了有限元验证。计算了空载感应电压,通过有限元软件分析了空载和额定时气隙磁密分布,计算了在不同的电枢电流情况下的电磁转矩和铁耗,并与同功率的常规永磁电机性能进行了对比,仿真结果证明了设计方案的可行,复合式结构并没有影响电机性能。对该电机进行分析计算时可以看作共用定子铁心的内、外转子电机。电机性能良好,对同类的复合式永磁同步电动机设计提供一定的参考。     

转子磁路结构对永磁同步电动机性能的影响

分别对采用U、W型永磁转子结构的15kW永磁同步电动机进行设计,利用场路结合法计算不同转子结构电机参数。使用Matlab/Simulink仿真软件对两种转子磁路结构的起动性能仿真,分析了不同转子结构对永磁同步电动机性能的影响。所得结论对采用U、W型转子结构的永磁同步电动机设计具有一定参考价值。     

基于旋转高频电压注入的对转PMSM无传感器控制

为了使对转永磁同步推进电动机结构简单,性能可靠,建立了该电机的无传感器控制系统。介绍了对转永磁同步推进电动机的结构,建立了电机的数学模型,设计了基于锁相环技术的转速跟踪观测器,提出了一种基于旋转高频电压注入的速度检测方法,可实现对转永磁同步推进电动机全速域内无传感器控制。仿真结果证明该方法能完成对转永磁同步推进电动机的调速控制,并实现扰动下的双转子转速跟随,且响应迅速,鲁棒性强。     

注塑机用永磁同步电动机的设计与分析

为改善注塑机用永磁同步电动机的气隙磁密波形,降低振动和噪声,提出一种新的转子结构。设计了一台8极36槽永磁同步电动机,在转子铁心上适当打孔和开槽,借助电磁场有限元分析软件ANSYS Maxwell,建立电机模型,并对电机空载气隙磁场、齿槽转矩、电磁转矩及径向电磁力波进行了分析与计算,仿真结果表明,采用该转子结构可减少电机转矩脉动和气隙磁场谐波。样机试验结果验证了该电机设计的合理性。     

内置式“一”型单相永磁同步电动机转子结构优化

为降低电动机的转动惯量和齿槽转矩,采用转子铁心挖孔和不均匀气隙的方法对转子结构进行优化,改善自起动单相永磁同步电动机的起动性能。以8槽6极内置式"一"型单相永磁同步电动机为例,讨论了不带起动绕组自起动的可能性,分析改善起动性能的方法。基于Maxwell 2D对转子的铁心磁密进行计算和分析,选择合适的铁心挖孔位置。对转子偏心距进行扫描,分析转子偏心对转子气隙磁密、空载反电势及其波形畸变率的影响。仿真和计算结果表明,电动机的转动惯量和齿槽转矩得到了降低。该文为改善自起动单相永磁同步电动机的起动性能提供了一定的理论依据。     

EPS用永磁同步电动机转子位置传感器的一种新型设计

EPS用永磁同步电动机转子位置传感器的一种新型设计永磁同步电动机目前广泛应用于汽车电动转向系统(EPS)作为驱动电机。在分析EPS系统对永磁同步电动机要求的基础上,根据电机矢量控制需要即时获知转子位置的要求,结合双Hall特点,提出了一种新型霍尔转子位置传感器的设计、应用原则和计算方法,并在双Hall应用的基础上进行了拓展,最后进行了实验验证。     

高速储能飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机的分析与设计

采用电磁场的数值计算方法,对比分析了常规磁体结构和HALBACH磁体结构的外转子无定子铁心永磁无刷直流电机,重点分析了磁体厚度变化对两种磁体结构电机气隙磁通密度、磁通及转子轭部磁通的影响,认为HALBACH磁体结构特别适于外转子高速飞轮用无铁心电机.提出HALBACH磁体结构电机的场路结合设计计算方法,并通过一25Nms角动量(30000r/min额定转速)的高速外转子飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机进行了试验验证.     

永磁同步电动机无位置传感器的滑模观测器设计

提出了一种基于滑模观测器的永磁同步电动机无位置传感器的控制方法.采用坐标变换,建立永磁同步电动机的数学模型,依据滑模观测器理论,设计了滑模观测器,观测出电机反电动势,实现对永磁同步电动机的转子位置和转速实时估算,并进行了仿真,同时对电机负载转矩的扰动影响进行了实验研究.仿真和实验结果表明,所提出的控制方法是可行的,且具有较强的鲁棒性.     

盾构刀盘用直驱永磁同步电机的设计

运用场分析和磁路相结合的场路结合法,设计了一款运用于盾构机刀盘驱动系统的直驱永磁同步电动机。该永磁电机采用了多极内置式永磁转子结构,定子采用分数槽绕组的结构设计。采用有限元分析软件Ansys Maxwell和电机热分析软件Motor-CAD对永磁电机进行磁性能仿真分析和热分析,通过与仿真数值的对比分析,试验结果验证了永磁电机设计方案的正确性。     

永磁同步电动机无位置传感器矢量控制系统仿真

研究了一种基于模型参考自适应系统的永磁同步电动机速度辨识方案,将永磁同步电动机的数学模型作为参考模型,电流模型作为可调模型,设计了自适应律辨识电机转速,建立了永磁同步电动机无速度传感器矢量控制系统模型.仿真和试验结果表明,该方案能准确检测转子速度,系统具有良好的静、动态调速性能.     

内置式永磁同步电动机转子结构的优化设计

为减小永磁同步电动机齿槽转矩和转动惯量,通过对永磁电机的齿槽转矩数学模型和空载轭部磁场进行分析,得出了通过采取辅助槽有效降低齿槽转矩,并在不影响其性能的前提下凿空转子铁心以减小转动惯量,然后以一台7.5 kW的内置式永磁同步电动机为例,采用上述方法对其转子结构进行了优化设计,最后通过Ansoft软件有限元分析验证了该方法是有效的。     

基于支持向量机拟合的永磁同步电动机SVM-DTC仿真

采用支持向量机拟合了通过磁场计算得到的永磁同步电动机的非线性数值模型,充分考虑了电机铁心饱和以及电机磁感应强度非正弦分布所引起的非线性因素,同时建立了基于该非线性模型的永磁同步电动机的SVM-DTC系统的仿真模型,为永磁同步电动机的优化设计、性能分析及控制算法的研究提供了有效的工具.     

对转永磁同步推进电动机的矢量控制

为了实现水下大功率和高效率电力推进,介绍了对转永磁同步推进电动机的结构和工作原理。推导了其数学模型和电磁关系,建立了该电机的M atlab仿真模型;研究了对转永磁同步推进电动机的矢量控制原理,建立了该电机的矢量控制系统,设计了双转子在推进器扰动下的转速跟随方案,并进行了仿真。仿真结果与理论分析相吻合,验证了模型的有效性,说明了矢量控制技术可以实现对转永磁同步推进电动机的调速。     

基于Maxwell的外转子永磁电动机设计

为配套小载重电梯用曳引机,设计一款90 r/min、54槽24极三相永磁同步无齿轮曳引机,从电动机结构、永磁材料、磁体结构等方面分析了外转子永磁同步无齿轮曳引机的设计要求。利用Ansys/Maxwell建立了该电动机的二维有限元仿真模型,并对性能进行了仿真,最后进行了试制、调试及试验。结果表明:外转子永磁同步无齿轮曳引机,性能良好,效率高,功率因数高。     

轴向磁场永磁同步电动机电感参数的计算

对一种新结构的单定子、双转子盘式永磁同步电动机电感参数的计算进行了研究,推导了在不同转子类型情况下,该类电机主电感参数的计算公式。该公式的建立为轴向磁场永磁同步电动机的性能分析及预测创造了条件。     

PMSM转子初始位置检测方法的研究与应用

为确保永磁同步电动机高性能调速系统所要求的高转矩、无反转启动特性,结合变频控制器的控制性能,提出了一套转子初始位置检测的实用方案.依据永磁同步电动机的凸极效应及铁心磁饱和特性,采用SVPWM调制方式,通过向电机施加不同方向的等幅电压矢量、检测和比较定子电流响应变化速率,实现转子初始位置的检测.实验结果验证了该方案的有效性和可行性,可作为一个功能模块在永磁同步电动机调速控制器产品中得到应用.     

电动汽车用永磁同步电动机动态性能的改善

永磁同步电动机具有转矩波动小、控制精度高的特点,特别适合于电动汽车。齿槽转矩是转矩波动重要的组成部分。基于Maxwell有限元软件建立电机模型,采用不均匀气隙设计和转子铁心合理的挖孔措施来改善气隙磁场波形,消弱齿槽转矩和增大输出转矩,这样可以提高电机的响应速度的目的。最后,通过试制样机,对测试值与仿真值进行对比,论证了Maxwell仿真设计的正确性。     

新型绕线转子自起动永磁同步电动机的设计

提出了一种新型绕线转子自起动永磁同步电动机,对其原理和结构进行了阐述.结合电机特例,说明了该种电机的设计方法.利用Ansoft仿真软件对该电机的起动过程进行了仿真分析,仿真结果表明,该电动机在起动过程中随着转速的变化而实时调节转子外串起动电阻提高起动转矩,减小起动电流.改善起动性能.     

永磁同步电动机电抗参数研究

永磁同步电动机电抗参数是电机性能分析和优化设计的重要依据.由于永磁同步电动机转子磁路结构多种多样,与普通同步电机有很大差别,电抗参数用现有计算方法难以计算准确,不仅导致延长研制过程、加大研制费用,而且使设计优化和性能仿真缺乏科学依据.本文利用ANSOFT软件对永磁同步电动机的交、直轴电枢反应电抗参数进行计算,计算结果与试验测试结果吻合较好,在此基础上总结出永磁同步电动机电抗参数的变化规律,为永磁同步电动机设计提供了依据.