可变磁通永磁辅助同步磁阻电机设计与性能分析

以3层磁障转子的永磁辅助同步磁阻电机为例,提出一种铁氧体与铝镍钴混合永磁的可变磁通永磁辅助同步磁阻电机转子设计方法,使永磁辅助同步磁阻电机具备记忆电机弱磁区转矩高、损耗小和调速范围宽的优点。首先给出可变磁通永磁辅助同步磁阻电机的调磁方法;然后从永磁体工作点设计的角度分析电机调磁电流和过载能力对电机性能的影响;接着介绍了永磁体排布的确定和体积比优化设计方法;最后提出一种适用于该电机的转子设计方法。仿真结果表明,采用该文提出的转子设计方法能够使电机弱磁区损耗最多降低56%,电机弱磁区的转矩和调速范围显著提高。     

车用永磁同步磁阻电机转子的优化设计

永磁同步磁阻电机充分利用磁阻转矩,有效提高了电机功率密度和降低电机成本。本文首先对永磁电机的磁阻转矩影响因素进行分析,建立了3种不同结构转子模型,利用二维有限元法对电机的重要参数进行了计算和对比分析。综合比较后,对其中一种转子结构进行了优化,通过调整直轴和交轴磁路,提高了电机磁阻转矩的比例及弱磁性能。     

新型同步磁阻永磁电机的转矩特性和控制分析

在简要介绍同步磁阻永磁电机的结构及工作原理的基础上,通过有限元技术分析了SR-PM电机的非线性转矩特性,除了基本的转矩特性曲线以外,还深入研究了永磁材料特性、气隙对转矩特性的影响,以及线性模型的误差,并基于转矩特性的分析提出了SR-PM电机的控制策略.分析结果表明了SR-PM电机相对于其他的同步电机具有独特的转矩特性,需要在控制上给予特殊考虑.     

基于Ansoft的永磁同步磁阻电机建模与仿真

采用Ansoft公司的maxwell 2D模型建立永磁同步磁阻电机模型,构建一个完整的仿真系统.通过对PMa_SynRM模型的有限元分析,得出反电势曲线,以及转子位置变化对应的转矩与磁场的分布情况,并得到最大转矩下弱磁控制角度,仿真结果为PMa_SynRM的优化设计及进一步研究提供了理论依据.     

开关磁阻电机的计算机辅助设计与ANSYS仿真

阐述了开关磁阻电机的设计过程和特点。使用VC语言编制了电机输入、输出界面。在快速非线性仿真模型的基础上,对一台8/6极开关磁阻电机进行了计算和仿真,绘制了仿真曲线。利用ANSYS软件计算了电机的电磁场,仿真结果验证了该软件具有较高的计算精度。     

开关磁阻电机的计算机辅助设计与ANSYS仿真

阐述了开关磁阻电机的设计过程和特点。使用VC语言编制了电机输入、输出界面。在快速非线性仿真模型的基础上,对一台8/6极开关磁阻电机进行了计算和仿真,绘制了仿真曲线。利用ANSYS软件计算了电机的电磁场,仿真结果验证了该软件具有较高的计算精度。     

新型同步磁阻电机电感参数的测量

本文在介绍了应用直接负载法测量同步磁阻电机交、直轴电感原理的基础上,提出了一种利用光电脉冲编码器精确测量电机稳态运行时电压合成矢量与转子d轴的夹角,并结合相关公式,计算求得交、直轴电感值的方法。该方法对同步磁阻电机交、直轴电感的测量有较高的准确度。样机试验检测了同步磁阻电机在不同负载下的交、直轴电感值,并与有限元仿真计算的结果进行比较,两者比较吻合,验证了这种方法的可行性和准确性。     

新型同步磁阻永磁电机的结构与电磁参数关系分析

该文在简要介绍同步磁阻永磁电机的结构及工作原理的基础上，通过有限元技术分析了电机主要的结构参数，如永磁含有率、气隙、转子层数、饱和、永磁材料特性等对电机主要电磁参数电感和空载剩磁的影响，证明了气隙和永磁(绝缘)含有率是影响电机的最主要参数，气隙和永磁含有率对磁阻特性的影响要远远大于对转子永磁磁链的影响：永磁材料特性是转子剩磁的主要决定因素：饱和是SR-PM电机设计中必须考虑的内容。但转子叠片的层数对电机的平均性能基本没有影响，主要表现为齿槽效应。最后基于分析结果，设计和制造了一台高功率密度SR-PM样机。     

潜水永磁辅助同步磁阻电机转子电磁方案设计

为了满足最新电机能效等级国家标准的要求,提高电机的运行效率,以一台55 kW的充水式潜水电机为例,提出了一种永磁辅助同步磁阻电机(PMASRM)转子电磁设计方法,结合转子再制造技术,取代传统的潜水感应电机转子,将其改造成为潜水PMASRM。设计的潜水PMASRM和传统的潜水感应电机具有相同的定子铁心结构和绕组形式,提高了材料的利用率,降低了制造成本。有限元仿真结果表明,改造后的潜水PMASRM效率比潜水感应电机得到有效提高。     

永磁辅助同步磁阻电机退磁仿真分析

永磁体的不可逆退磁问题严重影响永磁辅助同步磁阻电机运行的稳定性,在电机设计阶段通过准确的仿真手段评估永磁体的不可逆退磁是很有必要的.介绍了基于参数修正的退磁仿真方法和基于瞬态场的退磁仿真方法的计算原理,并进行了永磁体不可逆退磁情况的仿真.两种退磁仿真方法的计算结果表明,基于参数修正的退磁仿真方法更能反映永磁体的整体退磁...     

磁阻电机参数测定研究

在分析现有磁阻电机参数测定方法的基础上，提出一种以功角测定的修正值为行特征的新的电机参数测定方法，并给出了实例。     

磁钢用量对车用多层钕铁硼同步磁阻电机电磁性能影响

针对一种车用多层U形钕铁硼同步磁阻电机,基于有限元,研究了磁钢用量对其电磁性能的影响.结合遗传算法,确定了使各层磁钢分布相对较优的目标函数,以此目标函数,得到了不同磁钢总用量下的各磁钢布置结构.分析了磁钢用量对电机空载气隙磁密,短时运行工况下的峰值转矩、最大功率输出能力,长时运行工况下的功率因数、效率、磁阻转矩占比的影...     

无轴承开关磁阻电机磁饱和特性的电磁场分析

阐述了无轴承开关磁阻电机径向悬浮力产生的原理,考虑电机内复杂的磁场饱和情况,定性分析了主、副绕组电流大小对悬浮力的影响.计及磁场饱和,建立了无轴承开关磁阻电机的有限元分析模型,以一台3kW样机为例计算了各种主、副绕组电流组合时的转矩与悬浮力.数值计算结果验证了定性分析所得结果,表明无轴承开关磁阻电机在运行中存在比传统开关磁阻电机更加复杂的磁饱和现象,磁饱和使得电机悬浮力与绕组电流关系严重非线性,而且悬浮力大小并非总是随绕组电流的增加而增加,存在随电流增加悬浮力减小的情况,这必然给稳定悬浮控制带来困难.     

高效能同步磁阻电机数据驱动型模型预测控制方法

结合电力电子系统有限开关状态特性,近年来有限状态集模型预测控制(FCS-MPC)利用被控对象离散预测模型在同步磁阻电机(SynRM)能效提升系统中得到广泛应用。然而,FCS-MPC建模过程严重依赖电机数学模型,电机参数精确性会直接影响系统控制效果。为解决上述问题,提出一种数据驱动型模型预测控制(DD-MPC)方法。该方法不利用任何电机数学模型信息,仅基于电机运行时的输入输出数据关系,通过对数据的处理分析实现“边建模、边控制”。此外,为保证DD-MPC系统的收敛性和稳定性,设计了一种DD-MPC输入输出数据关系的高更新率实现方法,利用最近输出的三电压矢量对应电流变化信息,推演并更新全局电压矢量对应电流变化关系。最后,基于25 kW样机对DD-MPC控制效果进行测试与分析。与传统FCS-MPC方法对比,所提方法在保留FCS-MPC快速性和灵活性等优势的基础上,可有效提升系统的鲁棒性和稳定性。     

无稀土永磁辅助同步磁阻电机电感参数研究

本文首先简要分析了永磁体层数、气隙以及永磁体剩磁对永磁辅助同步磁阻电机交、直轴电感参数的影响,然后试制一台无稀土永磁辅助同步磁阻电机和一台稀土永磁同步电机。通过对比测试:无稀土永磁辅助同步磁阻电机由于凸极比的提高能够显著增加磁阻转矩,可以达到同稀土永磁同步电机相当甚至更高的效率。     

同步磁阻电动机设计分析

介绍了一种新型同步磁阻电动机的结构及仿真设计.电动机转子采用栅格叠片结构,驱动控制器采用电流矢量控制方式.与永磁同步电动机相比,在同等功率条件下大大降低了电机的成本,同时拓宽了电机的使用范围,提高了电机运行的可靠性.     

笼条对磁阻转子电励磁同步电机性能影响

针对磁阻转子定子电励磁无刷同步电机(SEEBSM)起动较慢、带负载能力不强等问题,研究了在磁阻转子内添加笼条结构对电磁性能和温度的影响。阐述了带有笼条的磁阻转子结构的工作原理以及运行方式。采用有限元方法分别研究了磁阻转子有、无笼条与不同笼条组合形式对转速的影响,以及笼条对带负载能力的影响。建立了三维稳态温度场物理模型,分别对磁阻转子有、无笼条结构下的稳态温升进行了仿真研究。研究结果表明,磁阻转子带笼条结构可以大幅度提高电机的起动性能和带负载能力,负载运行时主要结构的稳态温升虽明显增大,但仍满足绝缘等级要求。     

同步磁阻电机直接转矩控制系统研究

鉴于矢量控制对电机参数依赖性强的问题,借鉴现有永磁同步电机数学模型及其直接转矩控制的相关理论,分析同步磁阻电机的数学模型,提出了同步磁阻电机的直接转矩控制方法,包括空间电压矢量的计算、磁链和转矩的滞环控制等;并基于位置信息的估算,设计了速度的闭环控制器。构建了系统的仿真模型,并对电机的稳态和动态性能进行了仿真分析。由仿真结果可知,所提方法设计的系统能够在较宽的转速范围内变速运行。     

Design Method for Improving Motor Efficiency of Switched Reluctance Motor

The motor efficiencies of switched reluctance motors (SRMs) are inferior to those of permanent magnet synchronous motors. This paper describes a design procedure for an SRM to obtain a higher motor efficiency. The first step in the design procedure makes clear the principle for improving the motor efficiency. The cross‐sectional and axial shapes of the rotor and stator cores are designed by magnetic field analysis with the two‐dimensional (2D) and 3D finite element method. A high‐efficiency SRM with 12 stator poles and eight rotor poles is designed. The designed SRM was produced experimentally, and was tested to verify its performance. The motor efficiency was improved in comparison to the standard SRM with six stator poles and four rotor poles.     

永磁同步直线电机的电磁设计与分析

永磁直线同步电机(PMSLM)以其推力密度大、响应速度快等优势在机床进给系统中得到广泛应用。结合PMSLM的结构特点和经典的旋转电机电磁设计公式,设计了PMSLM的主要电磁参数,确定了PMSLM的主要尺寸。建立PMSLM二维有限元模型,对空载的反电动势、定位力等特性进行了仿真分析,并通过负载仿真结果的计算分析来验证推力、效率等设计参数,仿真结果表明该设计方案满足设计目标。