直径1mm电磁型双定子微马达的结构特点及稀土永磁在其中的应用

上海交通大学在研制成　２ｍｍ电磁型微马达后,又在１９９９年成功地研制了 １ｍｍ电磁型双定子微马达。本文介绍了　１ｍｍ微马达的结构特点,对它的稀土永磁转子及 气隙磁场进行了分析讨论,还介绍了它的应用发展。     

无刷直流电动机气隙磁场及电磁转矩的分析计算

用解析和数值两种方法分析计算了考虑齿槽影响时,永磁无刷直流电动机空载和负载时的气隙磁场,给出了转子不同位置时电动机的磁场分布图和静态特性曲线。其结果为该种电动机和其控制系统的设计提供了参考。     

电机气隙时间谐波磁场引起的电磁振动分析

对三相电动机在非正弦波供电压下的气隙时间谐波磁场引起的定子铁芯电磁振动进行分析讨论。     

圆筒型永磁同步直线电动机气隙磁场分析

气隙磁场是决定直线电动机性能的关键因素。利用有限元软件Ansoft Maxwell2D分析了3种不同动子结构圆筒型永磁直线电动机的气隙磁场。分析比较了3种动子无槽和有槽电动机的气隙磁场特点,分析了结构参数对电动机气隙磁场的影响。分析表明Halbach动子电动机气隙磁场强度较大,轴向磁化动子电动机气隙磁场接近正弦形,而径向磁化动子电动机气隙磁场十分接近矩形。分析结果为圆筒型永磁直线电动机的动子选择和设计提供了依据。     

三种不同充磁方式圆筒型永磁直线电机气隙磁场研究

影响圆筒型永磁直线电机性能的关键因素是气隙磁场的大小。利用有限元软件An-sys分析了三种不同充磁方式动子结构圆筒型永磁直线电动机在无槽和开槽时的气隙磁场磁密大小和波形。在其它结构参数不变时,分析了极弧系数、永磁体厚度和气隙大小随气隙磁密大小变化规律。得出了在相同条件下,轴向充磁和Halbach充磁方式气隙磁密大、变化范围广、受开槽影响小而径向充磁方式气隙磁密小,变化范围窄,波形畸变率高。得到的规律为动子选择和电机设计提供了依据。     

永磁电机工作气隙中主磁场的特点

现代永磁电机基本上为表面磁体的高磁结构。本文扼要说明永磁电机主磁场分布特性的研究现状，同时根据表面磁体的特点，给出永磁电机的气隙系数Ｋδ，电枢计算长度Ｌδ和极弧计算系数α’ｐ的工程计算公式。这些公式具有较高的计算精度，经多年的产品开发研制实践验证了这些公式的正确性。     

感应型无轴承电机的优化气隙磁场定向控制

由于悬浮力与转矩之间以及水平、垂直悬浮力之间的耦合，动态过程中感应型无轴承电机转子的悬浮将变得不稳定。针对磁悬浮力是定、转子间气隙磁密有源不平衡结果的概念，该文建立了感应型无轴承电机气隙磁场定向控制模型，进行了起动及突加负载大动态过程稳定悬浮的运行仿真。然而负载运行中转子参数变化和铁磁非线性饱和的影响，定向用气隙磁通发生了幅值及相位的变化，破坏了两正交悬浮力间的解耦条件，影响了转子的稳定悬浮性能。对此，该文又提出了一种优化气隙磁场定向控制策略和系统，通过对气隙磁链幅值和相位的实时修正，实现了在气隙磁场定向基础上的动态解耦控制，有效地提高了考虑参数变化及计及饱和时感应型无轴承电机的实际悬浮运行能力，为实际系统的动态解耦控制提供了实施途径。     

轴向磁场交流电机气隙磁导的分析

依照轴向磁场电机中气隙磁导的分析，通过积分计算求出磁导的最大变化；采用经典磁导波理论研究，用变换的计算机程序进行谐波分析。分析表明：轴向磁场电机中定子磁导和转子磁导的变化和传统式电机的情况相似，而且转子齿谐波很小，从而使得总的损耗显著减少。     

微机械电磁继电器三维磁场分析及其电磁系统优化设计

基于微机电系统(MEMS)技术研制的微型继电器具有体积小、功耗低、开关迅速、稳定性高等优势，将有效弥补传统电磁继电器和固态继电器之间的不足。其三维磁场分析是电磁系统优化设计的基础。文中应用毕奥-萨伐尔定律和积分方程法，分析了微机械电磁继电器磁场分布特性，计算结果与有限元法结果进行比较，表明所用方法对于微机械电磁继电器三维恒定磁场的分析是可行的。基于已有模型的结构特点设计了电磁系统的改进方案，通过分析比较活动电极电磁吸力的分布规律，确定了中心平面线圈结构设计方案将更加合理。结合线圈圈数、激励电流与电磁吸力之间的关系，完成了电磁系统的优化设计。所得结论对于微机械电磁继电器的设计具有一定的理论意义与实用价值。     

永磁电动机转子偏心空载气隙磁场矢量位解析法

提出了矢量磁位解析法用于分析转子偏心表贴式永磁电动机的空载气隙磁场,该方法适用于内转子偏心和外转子偏心结构.解析模型的求解场域分为气隙区域和转子永磁体区域,两类子区域的矢量磁位拉普拉斯方程或泊松方程根据交界条件建立关联,利用边界摄动理论,通过矢量位解析法求解转子偏心表贴式永磁电动机在定子坐标系下和转子坐标系下的气隙磁通密度表达式,实例计算结果与有限元法分析波形作比较,验证了矢量位解析法的有效性和正确性.     

永磁直流电动机气隙磁场的解析计算

换向性能计算因气隙磁场的复杂性而成为永磁直流电动机设计计算的难点之一。本文考虑电刷偏移的影响, 建立了空载磁场和电枢反应磁场的计算模型, 导出了电枢表面气隙磁场的解析表达式, 据此进行换向性能计算, 使这一问题的解决成为可能     

永磁无刷电机中平行充磁2极气隙磁场的解析计算

永磁无刷电机中，平行充磁的2极磁环产生的气隙磁场是正弦分布的。推延了一个通用的解析公式来计算气隙磁场。有限元计算和实验都证明了该解析计算的可靠性。     

基于等效磁网络模型的永磁电机气隙磁场的分析

针对面向气隙磁极结构的永磁电机,根据磁通管原理形成了永磁电机的等效磁网络,把细分的思想应用于永磁体模拟,建立了永磁体较为精确的网络模型。对影响方波无刷直流电动机气隙磁场及定位转矩的几个参数进行了深和探讨及磁场计算,得出了一些有价值的结论,为永磁电机的设计及动态性能仿真提供了一种有效的分析方法。     

表贴式永磁电机转子偏心空载气隙磁场解析

针对表贴式永磁电机转子偏心问题,建立了一种基于边界摄动法的静态偏心解析模型,采用矢量磁位推导偏心空载气隙磁场磁通密度解析表达式,解析模型中的偏心扰动量无量纲。磁通密度和不平衡磁拉力的解析结果与有限元分析结果相比较,证实了偏心模型的正确性和有效性。     

V型内置式永磁同步电机空载气隙磁场解析计算

针对V型内置式永磁电机气隙磁场解析计算问题,提出一种新的V型内置式永磁同步电机空载气隙磁场的解析计算模型。在二维精确子域方法基础上,提出5条等效关键准则,用等效解析永磁体电机模型代替初始的V型永磁体电机模型。等效解析模型划分为定子槽、定子槽槽口、气隙、扇形和环形5个求解域。在定子槽、定子槽槽口和气隙区域建立拉普拉斯方程,在扇形和环形区域建立泊松方程。用分离变量法求解各区域的矢量磁位表达式,根据各个求解域的边界条件和交界条件求出矢量磁位表达式中的谐波系数。对等效解析模型计算结果与V型内置式永磁同步电机的有限元法仿真结果进行比较,误差仅为0.97%,验证了等效准则建立的解析计算模型计算V型内置式永磁同步电机空载气隙磁场的有效性。     

稀土永磁同步电动机气隙磁场的研究

研究稀土永磁同步电动机气隙磁场特点，采用有限元法对典型规格进行仿真计算，求出空载气隙二维磁场的磁密分布曲线，并实测样机的空载气隙磁密和实际波形曲线。讨论了采用气隙隔磁法时，隔磁桥尺寸和气隙长度对永磁同步电动机空载气隙磁场和运行性能的影响。     

三气隙永磁接触器电磁特性分析

根据三气隙永磁接触器机构的特点,通过有限元分析软件Ansys的二次开发,实现接触器磁场分析和电磁吸力的计算。基于接触器运动过程的机械、电磁场和电路方程的耦合,建立接触器动态特性分析模型,实现触头弹跳和永磁接触器动态过程的计算。最后,对LC1D32型永磁接触器特性进行了测试。试验和计算结果的对比分析,验证了计算方法的可行性。     

永磁无刷直流电机空载气隙磁场和绕组反电势的解析计算

该文利用许－克变换构造了考虑齿槽效应的气隙相对比磁导函数，该气隙相对比磁导函数反映了齿槽效应对气隙磁场分布的影响，且这种影响的程度随气隙中的径向位置而变化，在忽略铁心饱和的情况下，结合偏微分方程的解析算法，提出了一种考虑齿槽效应的永磁无刷直流电机空载气隙磁场分布和相绕相反电动势的解析计算方法，计算结果与二维有限元计算结果对比，其计算波形和大小吻合很好，证明此方法是正确的、可靠的、为永磁无刷直流电机优化设计和性能分析提供了基本分析手段。     

表面式永磁电机气隙磁场分析

针对表面式永磁电机齿槽结构复杂,应用传统许克变换法很难精确计算电机磁场分布的问题,将表面式永磁电机气隙磁场分为定子绕组和永磁体产生的气隙磁场两部分.应用许克变换工具箱将电机不规则空气间隙转化为几何上简单区域,分析电机定子绕组产生的气隙磁场.将永磁体等效为线电流,借助许克变换工具箱分析永磁体产生的气隙磁场.将定子绕组和永...     

基于磁场计算的PWM永磁无刷直流电机振动分析

为了研究无刷直流电机在调速运行时气隙磁场的分布情况引发的振动问题,采用有限元法计算了相同转速下电机在占空比为分别为1和0.5时,不同时刻电机气隙磁场和电磁激振力的分布,并通过结构场计算得到电机定子铁心的固有振动参数,分析了电机振动情况。该计算分析方法能给相关设计人员提供参考。