永磁无刷直流电动机齿槽转矩的削弱

抑制齿槽转矩一直是永磁电机的重点和难点。文章综述了削弱永磁无刷直流电动机齿槽转矩的主要方法,包括改变磁极参数、电枢结构、电枢槽数和极数的合理组合等3大类和极弧系数选择等11种具体措施。     

基于磁极不对称角度优化的内置式永磁无刷直流电动机齿槽转矩削弱方法

齿槽转矩削弱是永磁电机研究的重点和难点之一。本文基于能量法和傅立叶分解的解析分析法,给出了磁极不对称时内置式永磁无刷直流电动机的齿槽转矩解析表达式,据此研究了磁极不对称对齿槽转矩的影响,在此基础上,提出了使齿槽转矩最小的磁极不对称角度的解析确定方法。由于解析法采用了一些假设,忽略了饱和、漏磁等影响,所得到的磁极不对称角度不是最佳值。为使齿槽转矩最小,将全局优化方法、解析法和有限元相结合,把寻优可行域缩小在解析解附近以减小求解时间,利用全局优化算法和有限元进行优化,以获得磁极不对称角度最优解。本文对每极槽数为整数和分数的两台无刷直流电动机分别进行了解析分析和优化,结果表明,该文的优化方法可显著削弱齿槽转矩。     

基于分数槽的人工心脏用永磁无刷直流电动机设计

基于人工心脏用电机的可植入性强、高血液相容性的特殊要求,提出了一种新型的应用于人工心脏的无轴承永磁无刷直流电动机的设计方案。利用图示法和公式法分析了分数槽绕组降低永磁电机齿槽转矩的机理,在先前研制的12/4整数槽电机的基础上,采用6/4分数槽绕组结构进一步降低齿槽转矩,应用Ansoft有限元软件进行两种电机模型的电磁场性能对比分析,仿真结果表明,新设计的6/4分数槽绕组电机,齿槽转矩脉动降为原先电机的10.0%,反电动势平顶宽度增加30.0%。基于人体血液循环系统的水力模拟实验表明,在额定转速下分数槽电机效率提高11.3%,进出口平均压差增大12.9%。     

内置式无刷直流电动机齿槽转矩的分析与抑制

齿槽转矩是由永磁体与磁槽之间相互作用而产生的,它会引起转矩脉动.利用虚位移法计算和分析齿槽转矩的影响因素,采用优化极弧、定子开辅助槽和调整定子齿槽宽度三种方法做了定性和定量的分析,并通过对24槽4极内置式无刷直流电动机进行有限元仿真,得出此类电机减小齿槽转矩的有效方法,并分析了对反电动势的影响,为内置式无刷直流电动机设计提供理论参考.     

分数槽绕组与永磁无刷电动机

从分数槽绕组的基本概念出发，简述了分数槽绕组的基本特征和对称条件，介绍了它在永磁无刷电动机和永磁交流伺服电动机中的应用；重点对中小型永磁无刷电动机中广泛使用的y=1的分数槽绕组进行分析，给出了常用的槽极配合和绕组设计计算参数，阐明了分数槽绕组对齿谐波电势和齿槽转矩削弱的规律。     

永磁无刷直流电动机的转矩脉动及其削弱方法

对永磁无刷直流电动机转矩脉动进进行分类,分析了造成转矩脉动的原因,介绍了削弱永磁无刷直流电动机转矩脉动常用的一些方法。     

基于MATLAB解析计算无刷直流电动机的齿槽转矩

介绍了用MATLAB软件解析求解无刷直流电动机齿槽转矩的方法,并用该方法分别计算了径向充磁情况下的定子直槽和斜槽两种情况的齿槽转矩。该方法适用于工程上永磁无刷直流电动机设计和优化。     

分数槽无刷直流电动机齿槽定位力矩的研究

永磁电机中,定位转矩造成振动、噪声以及控制的困难等不利因素,影响了电机性能的提高。给出用于分析具有分数槽极比结构的永磁电机的简单模型,通过解析分析解释消除定位转矩的机理。借助于该模型解析分析由于转子永磁体不对称引起的定位转矩的影响和由于永磁体磁动势幅值和相位误差造成的影响,并进行实验验证,实验结果与分析一致,研究成果对提高无刷流伺服电机的性能和减小定位转矩具有实用意义,并取得了实际效果。     

近似极槽无刷直流电动机降低齿槽转矩方法分析

齿槽转矩的最小化一直是永磁电机研究的难点和重点.为了削弱永磁无刷直流电动机的齿槽转矩,首先利用能量法和傅里叶分解法进行分析并提出了减小齿槽转矩的最佳极槽配合.研究表明:当定子槽与转子极的最小公倍数为2pQ、最大公约数为1时,齿槽转矩最小.在此基础上,研究了近似极槽永磁无刷直流电机极弧长度对齿槽转矩的影响,提出了最低齿槽转矩极弧长度的确定方法;最后利用有限元法对其进行了验证,证明文中提出的方法是正确有效的.     

一种削弱永磁同步电动机齿槽转矩的方法

为了研究实心转子永磁同步电动机的削弱措施,结合永磁电机永磁体极弧系数和永磁体不对称放置的方法,提出了一种仅改变实心转子非磁性槽楔的齿槽转矩削弱方法.通过非磁性槽楔的变化改变一个磁极的极弧宽度,其余磁极宽度不变,同时保持各个非磁性槽楔的宽度相同,通过合理的选择槽楔的形状和宽度,可以非常有效地削弱齿槽转矩.通过解析法研究了采用该方法后实心转子永磁同步电动机齿槽转矩的表达式,得到了永磁体剩磁平方的傅立叶分解表达式.据此得到了磁极的两种极弧宽度和磁极间距大小与齿槽转矩的关系式和磁极极弧宽度的确定方法.该方法仅改变了槽楔的形状,对电机结构影响较小,且合适极弧宽度组合较多,有限元验证表明该方法可有效地削弱齿槽转矩.     

永磁无刷直流电机齿槽转矩的最小化技术

简要介绍了永磁无刷电机产生齿槽转矩的原因，综述了消除齿槽转矩的一些有效的对策，并指出了设计电机时应注意的问题。     

极弧系数对永磁无刷直流电机齿槽转矩影响的研究

基于能量法和傅里叶分解的解析分析方法,给出了能明确表达齿槽转矩与设计参数关系的齿槽转矩解析表达式,据此研究了极弧系数对齿槽转矩的影响,得到了极弧系数对齿槽转矩影响的规律,最后利用有限元法对此规律的正确性进行了验证。     

不对称气隙单相永磁无刷直流电动机定位转矩分析

利用电磁场仿真分析软件MagNet对样机的气隙磁场进行了仿真分析,在此基础上利用Maxwell应力张量法和虚位移法,对样机的定位转矩进行了定量分析计算。利用MagNet软件的两种计算定位转矩的方法,分别对样机的定位转矩进行了仿真计算。最后,对比分析了利用Maxwell应力张量法、虚位移法和MagNet软件计算样机定位转矩的结果。Maxwell应力张量法更适合所研究对象定位转矩的计算。     

基于磁极偏移的盘式永磁电机齿槽转矩削弱方法

对应用于抽油机的大力矩低速盘式电机的研究中,由齿槽转矩造成的推力波动是影响电机运行性能的一个重要因素.为削弱齿槽转矩,采用基于能量法和傅里叶分解的解析分析方法推导出盘式永磁电机磁极偏移与齿槽转矩的关系式,提出磁极分组进行磁极偏移对齿槽转矩低次谐波的削弱方法,在此基础上通过槽口优化进一步削弱齿槽转矩的高次谐波.利用有限元法进行仿真分析和验证,结果显示磁极偏移与槽口优化相结合的方法能有效的削弱盘式永磁电机的齿槽转矩.     

永磁式电机齿槽定位力矩分析

提出了区域函数和单极性边缘函数两个新概念,利用这两个函数定量分析了永磁式电机齿槽定位力矩,并提出了削弱齿槽效应的新方法,为永磁式电机的设计提供了理论依据     

两极异步起动永磁同步电机齿槽转矩的研究

异步起动永磁电机的齿槽转矩会引起转矩和转速的波动,对电机的起动和运行性能产生不利的影响.本文以一台2极1.5 kW的异步起动永磁同步电机为研究对象,分析了异步起动永磁同步电机齿槽转矩的特点,建立了该电机的有限元分析模型,并实验验证了模型的准确性.在此基础上,比较研究了转子闭口槽、定子辅助槽、优化极弧系数和采用不均匀气隙等几种方法对该电机齿槽转矩的削弱效果.     

高磁负荷单相无刷直流电机的转矩波动抑制

在具有较高磁负荷的单相无刷直流电动机中,不均匀气隙结构以及通常存在的电流尖峰将导致尖峰定位转矩的产生,从而造成合成转矩特性的严重畸变。该文在稳态运动磁场计算及场路耦合计算的基础上,分析了气隙渐变结构中各结构要素对定位转矩峰值的影响及合理设计,并研究了各种驱动模式对转矩特性的影响,提出了采用有限转角的电压驱动模式降低转矩波动及噪声。样机试验表明,采用一定的关断角度可以有效降低电机噪声及提高性能。     

定子齿开辅助槽抑制永磁电动机定位力矩

以一台12槽10极电动机为例,通过有限元法,建立电动机电磁场模型,分析了不同辅助槽槽型和尺寸对永磁电动机定位力矩大小的影响。研究表明,定位力矩的大小与辅助槽的尺寸和槽型有关,选择合适的辅助槽槽型和尺寸可以有效抑制定位力矩。