基于Ansoft的永磁同步发电机建模与仿真

利用Ansoft软件中的RMxprt和Maxwell 2D模块建立了永磁同步发电机(PMSG)的系统仿真模型。通过对PMSG模型进行瞬态仿真,得到它的反电动势曲线、相电流曲线以及气隙磁密分布曲线。仿真结果为永磁同步发电机的进一步优化设计提供了理论依据。     

高速永磁电机的损耗计算与温度场分析

高速电机由于转速高和绕组电流频率高,单位体积定子的铁耗和铜耗、转子的高频涡流损耗和表面空气摩擦损耗,与具有常速的普通电机相比皆有较大的增加。同时,由于功率密度的增加和总体散热面积的减小,有效的散热和冷却方式是高速电机设计中的一个重要问题。本文基于磁场有限元和3D流体场分析,对高速永磁电机的基本电气损耗、高频附加损耗和转子空气摩擦损耗进行了分析,并以一台额定转速为60 000r/min的高速永磁电机为例,进行了高速电机损耗的计算及测试方法研究;基于流固耦合分析对高速永磁电机的温升进行了计算,通过对一台高速永磁电机温升计算值与实验结果的比较,验证了高速永磁电机温升计算方法的有效性。     

永磁同步电机的损耗分析

过高的温升会给电机造成不可逆的损害,发热是由损耗引起,因此对永磁同步电机的损耗分析十分必要. 电机损耗主要包括铁芯损耗、定子绕组损耗、机械损耗和涡流损耗等.文章主要对电机的各种损耗进行分析、计算, 为设计生产更高效的电机提供理论依据。     

基于Ansoft软件的永磁操动机构的研究与仿真

介绍了一种永磁操动机构的结构原理,基于Ansoft软件的仿真环境,建立了单线圈单稳态永磁操动机构仿真模型,通过求解电、磁、机械耦合场获得了永磁机构的静态和动态特性。经仿真结果与实际样机测试结果比较,验证了仿真分析的正确性,为永磁机构的结构设计及优化提供参考。     

一种计算永磁同步电机附加损耗的方法

针对永磁同步电动机和三相异步电动机空载损耗不同的特点,提出一种由试验结果计算附加损耗的方法,与样机的实测数据相比达到足够的精度,从而证实该方法的有效性。     

基于Ansoft的永磁同步磁阻电机建模与仿真

采用Ansoft公司的maxwell 2D模型建立永磁同步磁阻电机模型,构建一个完整的仿真系统.通过对PMa_SynRM模型的有限元分析,得出反电势曲线,以及转子位置变化对应的转矩与磁场的分布情况,并得到最大转矩下弱磁控制角度,仿真结果为PMa_SynRM的优化设计及进一步研究提供了理论依据.     

永磁电机铁心损耗的时步有限元时空离散策略

永磁同步电机运行时铁心损耗分布不均匀,在利用时步有限元进行计算时,空间离散密度的选取将对其计算精度造成影响。因此,首先利用时步有限元方法求得电机铁心中损耗的分布曲面,在此基础上通过插值计算的方法对该曲面不同离散情况下的误差进行预测分析,得出损耗误差随离散密度的变化规律,并针对转子涡流损耗计算中高次谐波所产生的混叠现象,对时间步长的选取进行了相关讨论;最后通过对比一台55kW永磁同步电机的仿真与实测结果,验证了该方法的合理性。     

高速永磁屏蔽电机摩擦损耗分析与计算

基于3D流体场模型和有限元体积法,针对高速永磁屏蔽电机进行转子表面介质摩擦损耗计算和敏感性因素分析,研究转子转速、介质轴向流速、屏蔽套表面粗糙度对气隙内介质摩擦损耗的影响规律。基于一台额定转速36 000 r/min的电机结构,对半径比为0.896～0.930的窄气隙泰勒-库埃特-泊肃叶（TCP）流进行仿真分析,得到摩擦阻力系数与水轴向流速、转子转速的关系,并采用非线性拟合的方法得出不同轴向流速和转子转速的摩擦损耗系数经验公式。随后,搭建试验平台测量摩擦损耗,对比试验测得与仿真求得的摩擦损耗大小以及数值仿真与经验公式计算的摩擦损耗系数,误差在5%范围内,满足工程要求,验证了数值仿真分析和经验公式的准确性。     

多磁极式永磁电机的故障机理与损耗分析

永磁体退磁是永磁电机的特有的常见故障,从故障机理的角度去分析其故障产生的原因,并使用Maxwell对电机进行损耗仿真,考虑改变电机尺寸参数,包括定子槽宽、气隙长度和永磁体宽度等因数对永磁体涡流损耗的变化情况,分析尺寸对永磁体涡流损耗的改变趋势,可通过降低损耗,提高效率,降低永磁体的温度,以防永磁体不可逆失磁。     

考虑旋转磁通的PMSM铁心损耗数值计算

为了准确计算交流永磁同步电机(PMSM)铁心损耗,采用二维有限元法对PMSM定子与磁极区域电磁场进行了分析研究,阐述了定子铁心不同区域磁场的变化规律及磁极区域涡流场的分布规律.在此基础上,借助谐波分析的方法,综合考虑电机中交变与旋转磁场的影响,给出了一种较准确求解定子铁心损耗和PMSM转子涡流损耗的计算方法,并与传统的计算方法进行了比较.结果表明,考虑旋转磁场及谐波磁通密度影响时的定子铁心损耗计算值与传统的仅考虑交变基波磁通密度时的损耗计算值相比有显著增加,更接近于实际测量值,磁极涡流损耗值与定子槽口大小密切相关,占电机总损耗的比重较大,是不可忽略的.     

永磁机构磁场计算与仿真分析

永磁机构是一种新型的开关设备操动机构,目前主要应用于中压真空断路器及户外柱上开关.永磁机构设计开发的关键是对永磁机构内部磁场的计算分析.对一种双稳态永磁机构的内部磁场进行了静态计算和动态特性分析,给出了分析结果.指出不同的磁路结构、线圈参数及永磁体的安装位置和性能参数是影响永磁机构工作特性的主要因素.     

车用永磁同步电机定子铁耗的分析与优化

依据新欧洲驾驶循环工况,以减小电机中高速运行区间的铁耗为目标,对车用永磁同步电机（PMSM）的铁耗进行分析和优化。以一台额定功率35 kW的新能源汽车驱动用PMSM为对象,从电机成本和加工难度角度出发选择转子开辅助槽优化电机的铁耗;对比分析车用电机不同工况下的气隙磁密谐波含量,结合定子特征点处磁密轨迹的观测,分析高速磁场畸变对铁耗的影响;通过转子开辅助槽设计减小气隙磁密谐波,降低涡流损耗,优化齿顶铁损密度;优化后电机铁损最大可减小16%。通过负载试验验证了理论分析的正确性。     

一种基于磁导调制原理的新型永磁齿轮的原理与试验研究

永磁齿轮是一种无接触式的功率传动设备,在对振动及密封性能要求较高的场合具有良好的应用前景。介绍了一种新型结构的大力矩永磁齿轮。在原理分析的基础上,利用有限元软件对其性能进行了仿真分析,并研制样机进行实验测试。仿真和实验结果验证了其结构的正确性与实现大力矩传动的可行性。     

电磁耦合无级变速系统磁路等效方法

运用经典的磁通管方法建立了电磁耦合无级变速系统的等效磁路网路图物理模型,并推导了基于该模型的数学模型。利用该数学模型,定性分析了内外气隙的磁场耦合特性。通过有限元法对电磁耦合无级变速系统的内外气隙磁场的仿真分析证明了该磁路等效模型的正确性,为电磁耦合无级变速系统的进一步研究提供了理论基础和参考依据。     

无接触永磁齿轮传动机构发展综述

普通齿轮传动存在摩擦、噪音、效率低等缺点;无接触永磁齿轮变速传动以能够削弱这些缺点而引起人们的关注.对永磁齿轮发展进行综述.介绍常见的变速传动方式以及永磁齿轮发展历程,阐述永磁齿轮的工作原理及其基本结构.     

永磁同步电机变论域模糊直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)相比矢量控制转矩响应快,能够很好地适应对转矩响应要求较高的应用场合。但常规DTC存在转矩脉动、磁链脉动大和谐波电流较大的缺点,可能导致更高的定子铜耗,从而降低驱动效率。针对这一问题,以DTC基本原理为出发点,提出一种用磁链和转矩模糊控制器代替传统滞环比较器的控制策略。常规模糊控制器可能会出现模糊规则不足或得不到充分应用的情况,导致模糊控制效果变差,针对这一不足在转矩环加入变论域模糊控制。使用MATLAB/Simulink对变论域模糊DTC系统进行仿真。仿真结果表明:该变论域模糊控制系统能够有效地抑制转矩脉动、磁链脉动和谐波电流。     

新型机电混合无级变速风力发电系统

提出一种新型机电混合无级变速(mechanical andelectrical variable transmission,M-EVT)风力发电系统,采用一级机械增速装置进行升速,电气无级变速器进行调速,既提高了系统的可靠性,减小了系统的体积,又省去了复杂的大功率电力电子装置,能够实现真正的变速恒频,最大限度的利用风能。分析了机电混合无级变速风力发电系统的工作原理、各工作流程中功率流的变化和电气变速器的运行模式,并对各运行模式下的控制策略进行了仿真分析,制作了电气无级变速器样机并搭建了机电混合无级变速风力发电实验平台,进行了相关的实验。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性,为机电混合无级变速风力发电系统的设计和应用研究打下了基础。     

波荡器永磁系统的计算机仿真计算

用Ansys有限元软件对波荡器永磁系统进行仿真计算,仿真对象包括二周期、三周期非渐变结构和简易渐变结构.给出了系统的磁力线分布和磁场分布,结果显示,与非渐变结构相比,在相同的工作间隙和永磁材料用量的前提下,简单渐变结构系统的场强提高了40%左右,而高次谐波及漏场则可显著减小.仿真结果为波荡器的设计提供了有益参考.