高速磁悬浮永磁电机多物理场分析及转子损耗优化

为提高高速磁悬浮永磁电机的综合性能,得到最优的设计参数,针对一台30kW,48 000rpm的磁悬浮电机进行了电磁场、转子动力学以及转子强度分析,提出一种基于多物理场分析结果的电机尺寸优化方法。使用ANSYS以及ANSOFT对电机进行建模和有限元分析,并用ISIGHT软件进行集成优化设计。以转子损耗最小为优化目标,电机几何尺寸为设计变量,在优化过程中考虑尺寸变化对电机转子模态以及强度的影响,以尺寸、电机电磁性能、力学性能等为约束条件。经过优化后,电机的转子损耗减小16.7%,其余性能均符合设计要求。根据优化设计结果加工了样机并进行电机对拖与温升实验,结果证明了优化设计的合理性,验证了本文提出方法的正确性。     

永磁磁悬浮轴承

磁轴承是利用磁场力将转轴悬浮起来工作的一类轴承。按工作原理，可将磁悬浮轴承系统分为3类：主动磁轴承、被动磁轴承和混合磁轴承。被动磁轴承大体上可分为全被动磁轴承(超导体、抗磁体)和永磁磁悬浮轴承(简称永磁轴承)2类。在被动磁轴承中，常用的是永磁磁悬浮轴承。     

一种永磁磁悬浮轴向电动泵的设计

提出了一种新型永磁磁悬浮轴向电动泵,介绍了该电动泵的基本结构、工作原理及特点,具体分析了电动泵磁悬浮力、电磁转矩和轴向力的产生,研究结果为轴向感应电动泵的电磁设计提供了理论基础。     

国内首台超高速磁悬浮永磁电机研制成功

<正>近日,依托于北京航空航天大学建设的"北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心"在高速电机研制方面获得重要突破,成功研制出国内首台30kW超高速磁悬浮永磁电机。该工程中心攻克了磁悬浮高速电机总体结构设计、三自由度永磁偏置混合磁轴承设计、超高速磁轴承转子系     

盘式永磁电机齿槽转矩的分析与抑制

在对用于油田抽油机的大力矩低速盘式永磁电机的研究过程中,为削弱齿槽效应所引起的转矩波动,采用了一种以有限元电磁场计算为基础的磁极尺寸优化设计方法,确定了采用磁极分段移位法时的最佳位移量,并通过优化分段磁钢的径向尺寸,实现了削弱齿槽转矩的目的。研究结果表明,该设计为大力矩低速盘式永磁电机设计提供了参考依据。     

新型永磁同步无轴承电机的设计

对一种新型薄片式永磁同步无轴承电机的设计进行了分析。从无轴承电机和普通永磁电机的基本原理出发，通过对各种转子结构的比较，研究它们的磁场分布，提出了一套优化的转子结构。与传统的电机相比，内转子薄片式永磁同步无轴承电机的结构比较特殊，它的运行原理、分析和设计与普通无轴承电机有着较大的不同且应用前景广阔。着重阐述了内转子薄片式永磁同步无轴承电机的工作原理和控制方法。     

永磁偏置型径向磁悬浮轴承参数设计方法研究

永磁偏置型磁悬浮轴承中既存在永磁磁场,又存在电磁磁场,其结构及磁场分布比较复杂,涉及的参数也较多,利用简单的等效磁路法无法对所有的参数进行精确设计。以一种结构形式的永磁偏置型径向磁悬浮轴承为例,在分析其工作原理及磁场分布的基础上,提出了一种基于磁通量计算的参数设计方法,给出了设计流程与计算实例。利用有限元分析软件对设计结果进行了电磁场仿真。实验结果表明:基于此方法设计出的永磁偏置型径向磁悬浮轴承具有良好的悬浮特性。给出了转轴在20 000 r/min时的径向位移波形及控制绕组中的电流波形。     

一轻型皮卡车用外转子永磁同步轮毂电机的结构设计与优化

以现有某原型车为基础,设计一款结构简易、可靠耐用、维护便捷的轮毂电机.根据基本动力需求设计适配电机,给出外转子轮毂电机的总体设计方案,并对外壳进行强度分析.采用Motorcad软件对其设计尺寸及整体电磁结构进行场计算,并对初步仿真转矩结果进行优化,以降低电机振动和回转不均匀度,提高电机效率和输出性能.最终优化结果符合设...     

永磁偏置的混合磁悬浮轴承的研究

介绍了永磁偏置的混合磁悬浮轴的工作原理,提出了其结构参数的设计计算理论,对混合磁悬浮轴承的设计有实际指导意义。     

新型交替极永磁游标电机的优化设计与分析

为解决适用于低速场合的永磁游标电机永磁体极数多的问题,通过提高电机的输出性能,提出一种新型交替极永磁游标电机拓扑。通过有限元法对比4种不同的励磁永磁体配置,研究Halbach阵列增强交替极电机输出性能的方式;针对齿槽转矩与输出转矩,对电机的结构参数进行优化设计;最后,分析该电机的电磁性能、气隙磁密和谐波分布。仿真结果表明:与传统交替极电机相比,该新型交替极永磁游标电机在反电势、气隙磁密、齿槽转矩、输出转矩和电机效率上有较好的性能,适用于低速大转矩的应用场合。     

基于磁悬浮技术的带式输送机托辊结构设计

分析了磁悬浮托辊的结构,同时阐述了该结构的工作原理,并针对磁悬浮托辊的永磁轴承相关设计工作做了重点研究。为了验证该设计的实际情况,在磁悬浮托辊工作特性的基础上,进行了关于承载特性的实验,得出所研究的磁悬浮托辊在承载特性方面能够满足工作要求。     

稀土永磁电机应用现状与发展

论文介绍了稀土永磁电机结构特点、国内外应用现状以及技术发展趋势,重点介绍了稀土永磁无铁芯电机的结构和应用,控制技术及推广面临的问题。     

永磁电机齿槽转矩结构影响因素分析

针对永磁电机的输出转矩波动过大及转动平稳问题,依据二维电磁场设计理论,采用有限元分析方法,研究了永磁电机的极槽配合及气隙长度等影响齿槽定位转矩的因素,得到了这些因素对齿槽定位转矩影响的规律,为后续研究提供了参考.     

U型无铁心永磁直线电机样机设计与研究

设计了一种在大行程精密定位台中运用到的U型无铁心永磁直线电机。在分析该电机定子磁路和动子绕组的设计特点的基础上,采用Maxwell 2D Transient求解器模块,对电机磁路特性和电机在空载与负载两种工况下主要特性进行分析,得到了电机空载反电动势、电机磁链、定位力特性和电磁推力。通过对电机进行理论和有限元分析,在此基础上设计制造了试验样机,避免了传统设计方法的盲目性、高成本、周期长的弱点。     

ANSYS在永磁电机转子强度接触有限元分析中的应用

扼要地介绍了ANSYS有限元软件求解接触问题时涉及到的基本概念和原理,介绍了接触有限元分析的具体步骤.应用大型有限元分析软件ANSYS,考虑永磁电机转子中永磁体和转子铁心的接触非线性状态,对永磁电机转子进行了三维有限元分析,得出了永磁电机转子的应力分布情况.整个分析求解过程也为类似的接触有限元分析提供了参考.     

磁悬浮永磁直线电动机及其控制系统研究

根据磁悬浮永磁直线电动机的特殊结构与运行机理,给出了电动机电磁推力和悬浮力的数学模型。建立了磁悬浮永磁直线电动机的有限元计算模型,对气隙磁密、电磁推力和悬浮力进行了有限元计算,并对气隙磁密作了谐波分析。设计了磁悬浮永磁直线电动机的研究样机,制作了磁悬浮子系统和进给伺服子系统,对系统进行实验研究,获得了磁悬浮子系统和进给子系统运行的实验结果。实验研究结果表明,该磁悬浮永磁直线电动机可实现直接驱动与无摩擦运行。