盘式感应电动机的磁路设计与计算

对盘式电视的磁路设计和计算作了探讨,提出采用二维分布磁路模型和解析法计算磁路,给出了磁路计算流程图,绘出了气隙磁密、齿磁密及轭磁密沿径向的分布。     

内嵌式永磁同步电机设计中改进型磁路分析

考虑定转子开槽、定子轭及转子轭的影响,提出了一种内嵌式永磁同步电机的磁路模型;推导了等效磁路的简化模型;详细推导了主磁路各段磁路磁密及磁动势的计算,给出了电磁计算程序;详细分析了漏磁路磁密及磁通的计算;分析了漏磁及静态工作点的精确计算,并给出了漏磁及静态工作点电磁计算程序,进而得到电机设计的合理性;利用有限元分析方法验证了该磁路模型的精确性。     

应用分布磁路法的隐极同步发电机空载气隙磁场解析计算

将分布磁路法应用于隐极同步发电机空载气隙磁场解析计算中,采用分布磁路法充分考虑磁路饱和的影响,在此基础上,通过计算定、转子开槽时气隙相对比磁导函数,进一步分析了定、转子齿槽效应对气隙磁场的影响。对比有限元仿真结果,可以发现利用分布磁路法并考虑齿槽效应的解析计算结果精确度较高,对比不同半径处的气隙磁密计算结果,气隙中心位置处的磁密波形与有限元仿真结果吻合度极高,从而验证了计及定、转子齿槽效应的分布磁路法计算隐极同步发电机空载气隙磁场的有效性和准确性,为该类电机精确设计和性能分析提供了理论基础。     

稀土磁体磁特性、磁路和试验研究

本文在分析稀土磁体磁特性基础上,提出经典静态永磁磁路计算方法仍然适用于稀土磁体。动态磁路校核计算应以内禀线为基础。通过稀土永磁磁路特点的分析,提出稀土磁体在电机典型磁路中的应用范围。文内结合我所稀土磁体在超低惯量电机模拟磁路为例,通过试验研究,探讨气隙中获得最大磁密的磁路结构,并给出不同材质磁体和磁路结构磁参数之间的试验曲线。     

无槽双边长定子直线感应电动机磁路计算方法

该文介绍了一种应用于电磁发射领域的新型无槽双边长定子短动子直线感应电动机,针对该新型电机结构特点,提出适用于该新型直线电机的分布磁路计算方法,在已知电机激磁电流的前提下,对电机沿长度方向进行等间隔分块处理,对相邻等分节点构成的闭合磁路进行磁压降计算,得到关于各等分节点气隙磁密的线性方程组,通过对铁心磁导率进行迭代计算获得各节点的气隙磁密值。在此基础上,由气隙磁密计算绕组磁链,绕组磁链与激磁电流的比值即为对应的电机电感。与有限元计算结果和实验结果的对比,验证了该文提出的磁路计算方法的正确性。     

盘式异步电机的磁路,铁耗及轴向磁吸力的分环计算

根据盘式异步电机沿径向的气隙磁密,齿磁密和轭磁密非均匀分布的特点,为了提高计算精度,在分环并联磁路模型的基础上,首先进行磁路的分环计算,然后利用其资源,相继进行定子铁耗及轴向磁吸力的分环计算。     

非正弦供电十五相感应电机磁路计算方法

鉴于电机气隙磁势为非正弦分布磁势,提出分布磁路法对非正弦供电十五相感应电机进行磁路计算并求出激磁电抗。分布磁路法从基波和3次谐波合成磁势出发,在电机半个极范围内进行等间隔周向分块,通过迭代计算得到沿圆周各节点气隙磁密,并由傅里叶分解得到基波和3次谐波磁密。以等值电路为基础同时结合分布磁路法,迭代计算给定电压下基波激磁电抗与3次谐波激磁电抗。对非正弦供电十五相感应电机样机进行空载实验,得到基波激磁电抗与3次谐波激磁电抗实测值。激磁电抗计算值与实测值相互吻合,说明了分布磁路法的有效性和准确性。     

切向磁钢混合励磁同步电机空载磁路计算及三维场分析

提出一种新结构切向磁钢混合励磁同步电机,分析其结构特点和运行原理。结合该新型电机径/轴向磁路特点,建立了空载等效磁路模型。通过求解非线性磁路方程,计算得到不同励磁磁势下径向与轴向磁路的磁通分布、主气隙磁密、空载感应电势。利用三维有限元法,研究了轴向磁路对径向磁路的影响,从而明晰主气隙磁场随励磁磁势的变化关系,与磁路法计算结果和理论分析是一致的,表明电机气隙磁密高、气隙磁场可调。所建立空载磁路模型及三维有限元分析方法为该新型电机的优化设计、性能分析以及负载特性进一步研究奠定了基础。     

切向充磁的异步启动永磁同步电机的一种精确磁路模型

本文针对切向充磁的异步启动永磁同步电机,考虑转子开槽及隔磁槽漏磁、气隙漏磁、磁桥漏磁及装配气隙等的影响,提出了一种较为精确的等效磁路模型,它可快捷、精确地求取永磁体的工作点、漏磁系数、气隙磁密、定转子饱和程度等重要参数;推导了相关的磁路磁密及磁动势计算公式,编制了电机磁路计算程序.有限元对比分析表明,该模型具有较高的计算精度.     

改善永磁铁氧体磁瓦表面磁密分布的方法探讨

通过国内样品与日本样品的比较测量,找出了磁瓦表面磁密分布的差异;磁瓦表面磁密分布差异取决于取向度分布差异和密度分布差异,通过磁瓦制备工艺的分析,同时借鉴日本磁瓦生产工艺,改进磁瓦取向磁场的磁路结构、磁瓦压制工艺和磨加工工艺等,改善了永磁铁氧体磁瓦表面的磁密分布.     

磁桥宽度对双层分段内嵌式永磁电机弱磁能力的影响

研究了双层分段内嵌永磁电机磁桥宽度对电机弱磁调速能力的影响。文中使用解析法计算了双层分段内嵌永磁电机气隙磁密,利用解析法中建立的等效磁路模型列出磁路方程,以磁桥磁阻为自变量,气隙磁密为因变量分析了不同磁桥宽度对气隙磁场分布,气隙磁密幅值和电机弱磁调速能力的影响。研究结果表明,增大第二层磁桥宽度将增大永磁转矩,但恒功率运行区间带载能力会减弱,适当增大第一层磁桥宽度电机反电势略微降,电机调速范围显著拓宽。仿真结果证明了理论的正确性。     

轴向磁路旋转式音圈电机的磁场计算与综合设计

介绍了轴向磁路式旋转音圈的原理和等效磁路,给出了电机设计的基本参数约束条件。利用有限元软件Ansoft进行了模型仿真与性能计算,并分析了音圈电机的电枢反应。给出了不同左右定子底座材料时的气隙磁密、最大力矩和重量的计算结果对比。该文对音圈电机的工程应用具有参考价值。     

非正弦供电十五相感应电机的电动势计算

非正弦供电十五相感应电机基波磁动势正幅值与3次谐波磁动势负幅值不在同一位置时的叠加磁动势波形称为常规磁动势波形,此种情况下感应电动势的计算是该种电机电磁性能分析与优化设计的前提.与正弦磁动势或理想叠加磁动势不同,常规磁动势下电机的感应电动势与激磁电流相位因磁路饱和不再相差π/2,为此提出把感应电动势作为激磁电流流控电压源的处理方法.鉴于电机每半个极下气隙磁密波形不再相同的情况,提出基于电机1个极距区域的拓展分布磁路法计算气隙磁密,进而求出基波感应电动势与3次谐波感应电动势.非正弦供电十五相感应电机样机的感应电动势计算值与实测值相互吻合,说明了拓展分布磁路法计算感应电动势有效且具有较高的准确度.     

基于磁路法的非晶合金变压器铁心磁密计算

用磁路法计算分析三框五柱式非晶合金变压器铁心磁场分布,并在不同的时间点对最大磁密点进行计算,得到针对非晶合金材料所制作的变压器设计的有效结果;随后应用三维电磁场有限元分析方法,对该变压器进行建模仿真分析验证了磁路法计算的结果。     

基于场路耦合时步有限元法的永磁同步发电机设计

首先根据传统方法设计了一台永磁同步发电机,然后通过对其等效磁路的分析进行空载气隙磁密和漏磁系数的解析计算,最后再利用场路耦合时步有限元法对所设计电机分别进行空载和额定负载时瞬态磁场的分析和空载时气隙磁密及漏磁系数计算值的验证.结果表明,所设计电机磁场分布合理,各项指标均达到设计要求,且气隙磁密及空载漏磁系数的解析值和有限元计算值也吻合得较好,证明了分析和设计的有效性.     

用于感应电机设计的分布磁路法快速迭代方法

针对非正弦供电十五相感应电机磁路计算的分布磁路法,对气隙磁密进行修正的迭代过程,提出采用牛顿拉夫逊迭代方法。通过MATLAB软件对两种算法的试验结果进行对比分析,可知该方法具有通用性强,收敛、运算速度快,受电机饱和程度影响小等优势,并改善了气隙磁密修正时依赖经验系数的不足。该方法特别适用于多相感应电机的优化设计。     

双磁体音圈电机气隙磁场的分析

本文通过一系列音圈电机磁路研究,第一次采用了双磁体磁路结构。应用磁场解析法导出稀土磁体空载气隙磁密计算公式。计算和实验证明双磁体磁路结构在气隙长度和磁体用量相同条件下,比单磁体磁路结构有较高的气隙磁密,因而提高了电机的推力,改善了电机的动态特性,较充分地利用了稀土磁体的磁能。     

液态金属磁流体发电机电枢反应分析

为研究液态金属磁流体(LMMHD)发电机内部感生电流产生的感应磁场对外部永磁磁路的影响,采用3D有限元法分析了不同感生电流下LMMHD发电机的磁路分布特点、永磁体工作点磁密及工作气隙磁密分布规律,得到了LMMHD发电机电枢反应特性。结果表明,LMMHD发电机内电枢电流产生的感应磁场使工作气隙磁场发生畸变,永磁体产生去磁效应,铁磁部件磁通密度增大、甚至达到磁饱和,磁路漏磁增大;当外磁路已达到磁饱和,电枢反应磁场减小工作气隙有效磁场分量、增大工作气隙端部漏磁,且在工作气隙中间区域产生Y方向磁场分量(电枢电流为X方向)。     

12/10极混合励磁磁通切换电机的快速设计

为探讨混合励磁磁通切换电机(flux-switching hybrid excitation machines,FSHM)的快速设计方法,以简单磁路法为蓝本,结合了磁网络法中关键磁路细分和迭代求解计算铁心磁导率技术,建立了某相电枢绕组磁链最大位置的单元电机非线性磁路解析模型。据此给出了电励磁绕组安匝数以及磁桥初始磁密的设置推荐值,并采用组合性试探法,对比分析了定子轭高对永磁体尺寸与调磁系数的影响规律;设计了一台1.5 kW、12/10极结构FSHM样机,进行了实验研究。有限元计算与实验结果验证了设计方法的正确性和有效性,为FSHM电机永磁与电励磁配置以及调磁系数等参数的确定提供了参考。     

永磁磁路在静态机器上的应用（二）

三、内磁式扬声器用磁路的设计方法如第二章所述,对于静态磁路给出了它的漏磁系数σ和磁势损失系数f后,即可决定与之相应的磁体尺寸,设定磁路尺寸。但是,上面σ和f是在磁路尺寸决定后才计算出的,不是事先给出的。在实际磁路的设计中,是经过假定σ、f之计算σ、f反复进行后决定磁体尺寸及相应的磁路尺寸的。下面就内磁式磁路随着实际的计算程序引入计算式,然后根据例题叙述具体的计算方法。