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。     

定子无铁心轴向磁场永磁电机永磁体涡流损耗研究

为解决定子无铁心轴向磁场永磁电机(无铁心AFPM)温度过高导致电机运行性能降低的问题,针对电机永磁体进行了深入研究。利用MAXWELL三维电磁场有限元分析软件建立电机有限元模型,仿真电机在三相正弦电流源驱动下永磁体电磁分布,计算平均涡流损耗。采用对永磁体分块及加屏蔽层的方式减小涡流损耗;在对永磁体分块时,做不同方向的分割,并进行仿真,分析对比并得出横向分割为3块效果最佳;在利用电磁屏蔽原理减小涡流损耗时,先对可靠性进行验证,后利用MATLAB曲线拟合得出屏蔽层厚度的最优值。     

定子无铁心轴向磁场永磁电机永磁体损耗研究

针对定子无铁心轴向磁场永磁电机在不同驱动方式下,转子永磁体损耗会使永磁体温度升高,影响电机效率等性能,由于铷铁硼较低的居里温度,严重时甚至会导致永磁体过热退磁。本文采用有限元软件仿真研究了定子无铁心轴向磁场永磁电机在正弦波与方波驱动方式下的转子永磁体涡流损耗的变化,并分析了将永磁体多次分割在不同驱动方式下永磁体涡流损耗的变化规律;在分割永磁体的同时加入屏蔽层进一步影响涡流损耗的变化情况。结果表明,"分块+屏蔽层"的方式能大大降低转子永磁体的涡流损耗。     

轴向磁场定子无铁心永磁电机的优化设计

本文以单位永磁体功率最大为目标,提出利用遗传算法和粒子群优化算法对一台三相8对极轴向磁场定子无铁心永磁电机进行优化设计。在建立电机磁场分析模型的基础上,提取五个变量,优化目标的同时约束输出功率、电流密度等电机性能。文章阐述了两种算法在该电机优化中的性能差异,并运用有限元软件对优化结果进行比对分析。仿真结果表明两种算法优化效果均很明显,解析法与有限元分析结果吻合,证明了电磁分析模型的准确性。     

定子无铁心轴向磁通永磁电机的绕组损耗与效率研究

定子无铁心轴向磁通永磁电机没有定子铁心,具有输出转矩平稳、质量轻、装配简单等优势,但同时也存在绕组涡流损耗大的问题。基于利兹线绕组,对定子无铁心轴向磁通电机的绕组涡流损耗进行了分析,给出了绕组涡流损耗计算的解析公式与有限元结合的非均匀分层混合计算模型,并通过简化的全绕组三维有限元模型,验证了混合计算模型的正确性和有效性。研究了以电机效率最大化为目标的利兹线规格选型方法。由于利兹线的实际制造工艺的问题,对电机效率进行了计算和分析,并给出了利兹线选型相关的定性结论。     

新型外转子Halbach永磁阵列定子无铁心电机设计与分析

具有气隙磁密正弦、磁密高等优点的halbach阵列永磁外转子电机应用于飞轮储能系统的电动/发电机可以有效提升系统集成度,简化系统结构,提高系统功率密度。本文研究分析新型外转子halbach永磁阵列定子无铁心电机的转子结构和定子绕组设计方法;通过有限元方法分析了磁场分布和定子绕组损耗;研究定子绕组区域磁场分布变化特征,采用每匝绕组线圈内部导体换位技术有效抑制线圈导体内部之间的环流;最后,通过场路耦合方法分析定子绕组电流对转子永磁体涡流损耗影响。本文优化设计的200k W外转子halbach永磁阵列定子无铁心电机的机电能量转化效率高达99%以上。     

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。     

永磁电机定子铁心与铝合金压铸的工艺初探

在中小型永磁电机的设计与制造中,永磁定子铁心与机壳的配合和固定是关系着整机质量关键的工艺环节。众所周知,永磁电机的定子铁心多是用压入法或浇铸法来使二者配合和固定的。压入法,就是说铁心在压入机壳之前,必须将机壳和定子进行机加工,尤其是定子需磨削内外园,在压装过程中,由于定子磁钢端面所承受的压力较大,所以永磁定子铁心的薄弱部分容易发生断裂现象。另外在定子磨加工时,其精度要求严格。这样不但耗费机加工工时,而且精度往往很难保证,使产品的质量和产量受到了影响。     

定子无铁心轴向磁场永磁轮毂电机损耗分析及效率优化

减速装置的引入使得轮毂电机分布式驱动系统对电机本体的效率提出了更高的要求。为了实现定子无铁心轴向磁场永磁轮毂电机在其常用工况下的高效率,该文分析了利兹线和扁线对定子槽满率的影响规律,建立了不同线型绕组的交流损耗计算模型,对不同线型绕组电机的交直流铜损进行了计算与对比分析,并基于损耗产生机理提出扁线绕组分股和换位的交流损耗抑制方法。在此基础上,针对轮毂电机驱动系统的常用工况,对不同线型绕组电机的损耗和效率进行全面对比。结果表明,采用该文提出的效率优化方法可以实现扁线绕组的低损耗及电机的高效率,使用改进型扁线绕组的定子无铁心轴向磁场永磁电机适合作为减速驱动轮毂电机应用,尤其是对转矩需求较高的轮毂电机。试验结果验证了理论和仿真分析方法的正确性。     

定子无铁心飞轮电机绕组涡流损耗分析

定子无铁心飞轮电机的绕组完全暴露于变化的磁场中,高速运行时绕组导体产生的涡流损耗很大,严重影响电机效率。本文推导了圆形导体在变化磁场中的涡流损耗模型,进而建立了飞轮电机绕组涡流损耗的计算模型。涡流损耗模型由两部分组成,一部分是由径向磁场产生的损耗,另一部分是由切向磁场产生的损耗,径向磁场和切向磁场可以通过求解电机静磁场或有限元仿真计算得到。文章结合有限元仿真计算得到的磁场对绕组的涡流损耗进行了估算,并对飞轮电机样机进行实验,实验结果证明了相关理论的正确性。     

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。     

PCB定子无铁心盘式电机绕组结构设计与优化

为改善盘式定子无铁心电机空载反电动势波形的正弦性和降低反电动势的高次谐波,本文提出了一种PCB绕组盘串联叠加的定子结构,且叠加的定子绕组盘之间具有角度差。首先采用理论的方法得到了电机绕组的基波和谐波反电动势有效值的解析式,并建立了电机绕组结构的优化模型以确定叠加绕组盘间角度差的范围。通过三维有限元分析,确定了最佳角度差。最后对样机进行空载反电动势实验,可以发现实验结果与仿真结果基本吻合,证明了本文提出的定子结构对提高电机反电动势正弦性的有效性。     

电机定子铁心圆跳动检测工具

按JB/Z231-85小型异步电动机主要零部件形状和位置公差标注及检测规定。定子铁心内圆对两端止口公共基注轴线的径向圆跳动,如图1所示。此项定子重要部位形位公差考核,目前采用的检测方法不少。根据     

电机定子铁心损耗试验

定子铁心损耗试验,是采用专门的励磁绕组,如下图所示,施加交流低电压,在定子铁心内部造成接近饱和状态的交变磁通,使铁心劣化部分产生较大的损耗,局部发热,温度很快升高。用温度计测取铁心几个部位的温升,用功率表测量铁心损耗。按照试验结果,评定铁心质量。     

TGV电机定子铁心端板粘接技术研究

针对ＴＧＶ电机定子铁心端板的特点，详细介绍了定子铁心端板粘接技术，粘接工艺及粘接模，经过对ＴＧＶ电机定子铁心端板粘接技术的探讨，研究，试验，取得了较为理想的效果。     

无铁心永磁同步直线电机推力谐波分析与消除

直线电机的推力波动较大,限制其在超精密领域的应用。推力中的谐波是无铁心永磁同步直线电机推力波动的主要原因之一,消除推力中的部分谐波可以有效降低推力波动。该文建立了无铁心永磁体同步直线电机推力谐波的解析模型,揭示了结构参数与推力波动间的关系,并提出了低推力波动直线电机的设计准则。将设计准则应用于一类直线电机的优化设计中,提出了消除推力中特定阶次谐波的结构参数设计方法。设计结果与有限元仿真结果和实验结果进行比对,验证了解析模型的准确性和设计方法的有效性。     

电机定子铁心TIG焊接工艺研究

大批量中小型电机定子铁心的紧固生产仍采用扣片工艺，原因之一是ＴＩＧ焊接的产品质量不稳定，焊缝在定子片毛刺的回弹力作用下易开裂。本文以ＨＪ０１２－４０型电机定子铁心扣片机为例，将扣片机改造为具有台阶式加压系统的ＴＩＧ焊接设备，解决了中小型电机定子铁心扣片工艺改造为ＴＩＧ焊接工艺的可行性问题     

电机定子铁心损耗测试试验研究

根据电磁感应理论及变压器原理,通过对装压后、下线前的定子铁心损耗进行检测,在电机半成品状态时将铁心损耗大的定子铁心检测出来,减少因铁心损耗超标造成整机性能不合格。