切向结构永磁同步电机的非导磁衬套研究

首先分析了切向结构永磁同步电机非导磁衬套厚度的影响因素,提出了磁钢厚度的约束条件.探讨了气隙δ恒定情况下欲保持气隙磁密Bδ不变时极对数p与磁钢厚度hm之间的关系,研究了气隙δ、漏磁通(j) σ恒定时极对数p与非导磁衬套厚度t的关系;然后分析了气隙δ变化情况下欲保持气隙磁密Bδ 恒定气隙δ和磁钢厚度hm的关系,讨论了气隙δ变化、漏磁(j) σ恒定情况下气隙δ和非导磁性衬套厚度t的关系;并进一步揭示了气隙磁密Bδ、漏磁(j) σ恒定时气隙δ、磁钢厚度hm、非导磁衬套t之间的关系.     

永磁电机的设计及工艺简介(续)

四、永磁磁路的设计基础 1.磁路与电路在设计具有某种性能的磁路磁钢时,须对磁钢进行全面剖析。首先应了解工作磁钢的去磁曲线,为了说明问题,现假定某一磁钢的去磁曲线为一直线,全部磁导都集中于气隙中。如对最简单的磁路和电路作一比较。见图1,各量对应关系如下:磁路中矫顽力H_C,对应于电路中电源电压E_C;磁通密度B_r,对应于电流密度J_r;磁钢内部导磁率μ′,对应于电路内阻R_O;气隙磁导P_g,对应于电路负载电阻R_g。S_g和L_g分别为气隙和导线的面积及长度,ρ为电阻率。图1中磁路和电路工作点D,相应参数符合下列关系式。     

空心杯电机永磁体不同拓扑结构的比较分析

介绍了空心杯电机永磁体常用的结构形式,并针对瓦片形磁钢和环形磁钢、径向充磁和平行充磁、有无磁轭等六种永磁体的拓扑结构,通过有限元仿真分析了不同拓扑结构的优缺点。结果表明,在相同的电机体积下,平行充磁环形磁钢具有最大的平均气隙磁密和接近正弦的气隙磁密波形,优于其他拓扑结构;在环形磁钢和导磁轭总体积一定的情况下,环形磁钢可不用导磁轭,因为环形磁钢增加导磁轭所带来的磁通增加不足以弥补磁钢体积减小带来的磁通损失。这两个结果为空心杯电机的永磁体选型提供了依据。计算了不同拓扑结构相应的计算极弧系数,为空心杯电机使用磁路法计算电机参数提供了参考。     

计及齿槽极间隔断Halbach型磁钢的PMSM气隙磁场解析分析

提出将分块式Halbach磁钢的单片磁钢角度与充磁夹角作为分析参数,并利用气隙复数磁导,获得基于这2个参数的计及定子齿槽的永磁同步电机气隙磁场解析模型;系统分析这2个参数对电机径向气隙磁密的影响,提出一种性能优于传统Halbach型磁钢的极间隔断Halbach型磁钢新方案;对比分析了任意定转子相对位置与不同定子槽口宽时,极间隔断Halbach与传统Halbach型磁钢对应的径向气隙磁密基波幅值与波形正弦性畸变率,验证了该极间隔断Halbach型磁钢的优越性;有限元分析验证了解析模型的正确性,并验证了解析模型参数分析结论的正确性。     

铁心电抗器气隙边缘效应计算及影响因素

提出一种用于计算气隙等效导磁面积的方法:用有限元法计算自感,将漏感从仿真所得自感中扣除,再结合主电感理论公式反推出气隙等效导磁面积扩大系数。分析了电感参数及ANSYS计算原理;结合对比文献论证了本方法的优越性;实验和仿真验证了该方法的正确性;定性分析气隙边缘效应的影响因素。研究结果表明:主要影响因素依次为气隙长度、铁心截面积、铁心相对磁导率,且气隙长度起主导作用;气隙等效导磁面积扩大系数与气隙长度呈正比,与铁心截面积和相对磁导率呈反比。本方法有效避免了漏电感的影响,所得结论可为铁心电抗器的设计提供参考依据。     

铁心电抗器气隙边缘效应计算及影响因素EI北大核心CSCD

提出一种用于计算气隙等效导磁面积的方法:用有限元法计算自感,将漏感从仿真所得自感中扣除,再结合主电感理论公式反推出气隙等效导磁面积扩大系数。分析了电感参数及ANSYS计算原理;结合对比文献论证了本方法的优越性;实验和仿真验证了该方法的正确性;定性分析气隙边缘效应的影响因素。研究结果表明:主要影响因素依次为气隙长度、铁心截面积、铁心相对磁导率,且气隙长度起主导作用;气隙等效导磁面积扩大系数与气隙长度呈正比,与铁心截面积和相对磁导率呈反比。本方法有效避免了漏电感的影响,所得结论可为铁心电抗器的设计提供参考依据。     

切向结构永磁同步电机磁钢径向并联组合研究

针对低速大转矩切向结构永磁同步电机中磁钢尺寸对性能的影响进行研究.提出一种"工"字形排布的磁钢径向并联组合优化方案.在保证电机磁钢轴向长度和体积不变前提下,分析磁钢磁化方向长度变化对电机性能的影响.分析表明:磁钢的磁化方向长度在一定范围内增加可降低磁钢漏磁、增大反电动势和降低转矩波动;但磁钢的磁化方向长度过度增加会大大降低电机磁通面积,使得电机反电动势不增反降.在此基础上,提出一种降低磁钢漏磁、增大反电动势和降低转矩波动的三块磁钢径向并联组合的"工"字形排布方案:近气隙侧和近隔磁槽侧磁钢槽内分别插入磁化方向长度短、径向宽度窄的磁钢以降低近气隙侧和近隔磁套侧磁钢漏磁;近气隙侧磁钢和近隔磁槽侧磁钢之间采用磁化方向长度较短的磁钢以保证磁钢磁通面积降低得不多.通过仿真实验验证所提方案的可行性.     

Halbach列旋转电机气隙磁密波形特性

基于6极无齿槽Halbach阵列电机模型,利用Ansoft有限元软件研究了气隙磁密波形随每极磁钢块数的变化,得出了气隙磁密波形最优时每极磁钢的块数。分析了每极磁钢块数较多时,气隙磁密波形正弦度、气隙磁密谐波和气隙磁密幅值的变化规律,得出了磁密幅值最大时的磁钢块数,并综合考虑磁密波形正弦度和磁密幅值大小时最佳的磁钢块数。     

Halbach列旋转电机气隙磁密波形特性

基于6极无齿槽Halbach阵列电机模型,利用Ansoft有限元软件研究了气隙磁密波形随每极磁钢块数的变化,得出了气隙磁密波形最优时每极磁钢的块数。分析了每极磁钢块数较多时,气隙磁密波形正弦度、气隙磁密谐波和气隙磁密幅值的变化规律,得出了磁密幅值最大时的磁钢块数,并综合考虑磁密波形正弦度和磁密幅值大小时最佳的磁钢块数。     

极化磁系统的分析与计算

对几种典型极化磁系统的气隙磁通工作点进行了分析与计算 ,总结了统一计算式 ,对一组工作气隙的电磁吸力进行了推导 ,并且对磁保持继电器和极化电磁继电器的工作机理进行了分析     

极化磁系统的分析与计算

对几种典型极化磁系统的气隙磁通工作点进行了分析与计算,总结了统一计算式,对一组工作气隙的电磁吸力进行了推导,并且对磁保持继电器和极化电磁继电器的工作机理进行了分析.     

永磁同步电动机磁钢的多目标微粒群算法优化

系统分析了表贴式永磁同步电动机磁钢结构参数对气隙磁密波形的影响.针对PMSM气隙磁密波形需综合具有足够大的基波幅值与足够小的正弦性畸变率的要求,利用表面相应模型对样本点需求量少的特点,建立了表面响应模型与多目标微粒群算法混合的全局优化算法,以获得极大的气隙磁密基波幅值与极小的气隙磁密波形正弦性畸变率,对磁钢结构参数进行多目标优化.仿真与实验对比优化前后电机的气隙磁密波形和反电势波形的结果,验证了优化结果的正确性,并验证了该多目标优化算法在磁钢结构参数优化中应用的可行性.     

用边界元法计算航空继电器中的气隙磁导

本文是把边界元法应用到航空继电器中的气隙磁导计算。文中阐明了边界元法及其应用于计算气隙磁导的基本原理。用一个典型例子,通过电子计算机的计算结果,可看出它与其它数值法,如差分法,有限元法的计算相比,具有不但计算较简单,而且精确度高等优点,是一种目前用来计算气隙磁导较好的数值法。     

基于Halbach阵列磁钢的PMSM气隙磁密波形优化

为了提高永磁同步电机(PMSM)气隙磁密波形的正弦性,降低谐波磁场对运行过程中的电机性能影响,提出一种基于极间隔断的每极三单片不均匀Halbach阵列磁钢,其中,每块磁钢均由位于磁钢中部的主极以及双侧紧密连接的辅极构成,以磁钢的主极占比、磁钢圆周角度占比、辅极充磁角度为变量,研究了以上变量对气隙磁密谐波畸变率的影响。为了得到最优的气隙磁密波形,采用正交试验方法对三个变量进行合理均匀的实验安排,利用有限元软件ANSYS Maxwell 2D仿真分析,形成初始样本数据,采用支持向量机(SVM)对样本数据进行拟合回归,并检验了拟合结果的精度,采用粒子群算法(PSO),将SVM的回归函数作为适应度函数,进行寻优,得到最优解。以一款48槽8极的PMSM为例,采用有限元分析软件进行仿真分析,结果表明,基于极间隔断的每极三单片不均匀Hlabach阵列磁钢能有效减低气隙磁密谐波畸变率,改善气隙磁密波形正弦性。     

计及斜槽时非导磁螺钉对永磁同步发电机性能影响的分析

采用非导磁螺钉是一种常见的永磁发电机转子表面磁钢固定方式,非导磁螺钉的存在减小了磁钢有效面积进而会影响电机内部磁场分布.为了研究非导磁螺钉对永磁电机运行性能的影响,采用时步有限元法,在计及定子斜槽条件下,对非导磁螺钉安装和绑扎式安装的表面磁钢永磁同步发电机的气隙磁密、空载感应电动势以及齿槽转矩进行了详细分析.与绑扎式固定方式相比,非导磁螺钉所在截面的气隙磁密谐波含量较明显,7次谐波含量由11.7％增加至38.8％,但电机感应电势及齿槽转矩变化不大.     

方波驱动无刷直流电动机最佳气隙磁密分布

本文从几种常用的工作方式出发,分析了气隙磁密分布与力矩脉动及力矩系数的关系。针对不同的工作方式,分别得出了力矩脉动为零,且力矩系数最大时的气隙磁密分布;通过磁场计算研究了气隙大小、磁钢厚度对气隙磁密分布的影响。     

磁保持型航天电磁继电器性能提升与质量一致性设计

磁保持航天电磁继电器具有灵敏度高、发热小、功耗低、体积小等优点，广泛应用于运载火箭、卫星和空间站等航天装备，其性能与质量一致性直接影响航天装备的研发与服役进程，因此性能提升与质量一致性优化引起了广泛的关注。磁保持航天电磁继电器性能参数的计算精度和多性能互相制约下的寻优迭代效率，是影响磁保持航天电磁继电器优化效果的重要因素。该文针对最为典型、复杂的双磁钢差动式产品性能特征存在过零点、计算精度低、寻优收敛性差且效率低等特点，提出一种可适用于各类磁保持航天电磁继电器建模与迭代寻优的设计方法，即基于斯通纳-沃尔法斯模型和Preisach模型得到的非线性永磁体局部磁滞曲线，进而建立继电器虚拟样机模型，实现该继电器性能参数的准确计算。基于虚拟样机模型，使用模糊混沌展开得到代理模型的基函数，使用径向基函数方法修正实测结果与基函数计算结果之间的误差，建立性能特征代理模型，实现该磁保持航天电磁继电器性能参数的精确高效计算。在此基础上，揭示磁保持航天电磁继电器设计参数与性能特征之间的作用规律，改进差分进化算法，形成自适应最优种群迭代策略，提升寻优效率和寻优稳健性。以双磁钢差动式磁保持航天电磁继电器为例，验...     

小型极化湿簧继电器的安匝调整

将平衡式湿簧管装配成湿簧继电器的过程中,必须对永久磁钢进行调整,以期继电器的吸合安匝及释放安匝达到设计要求,下面就二位偏倚极化继电器的调整问题加以阐述。 小型极化湿簧继电器的工作原理可用结构示意图(图1)来说明。其中φ_L和φ_R分别表示永久磁钢PM在动簧片(衔铁片)AM左右两侧气隙产生的磁通,φ_c为线圈C产生的工作磁通。     

稀土永磁无刷直流电动机磁钢尺寸的设计

提出初步设定气隙磁密,逐个计算气隙及电机定、转子各部分的磁位降,进而确定磁钢工作点,然后根据磁钢工作点确定磁钢尺寸的新的设计方法。以这种方法为核心,总结和完善了稀土永磁无刷直流电动机设计及优化程序,对样机进行了空载、负载实验,对比实验结果与设计数据,二者较好的吻合。     

The Design of the Nonuniform Thickness Tile Shape Permanentmagnet Pole for DC Motor

】　能按不同的气隙磁密波形设计永磁直流电动机不等厚瓦形磁钢,不仅可得到各具特色的电机性能,而且可使充磁工艺简便,电机性能稳定可靠。文章利用磁钢工作点确定原理,利用相对值图解法,论述并推导出只需利用一个计算公式就可设计不等厚瓦形磁钢各磁钢元厚度变化规律的设计方法,适合于各种规格电机;而铁磁磁压降非线性问题带来的设计复杂化也可通过图解法逐一求解解决。本设计方法可设计出产生任何一种气隙磁密波形的磁钢并使电机性能稳定可靠。