永民机气隙磁场分析与磁钢选择

在永磁电机的设计中,为了求出电机的稳态和暂态特性,需要计算电机的磁参数。近年电机界尚存在不同的方法计算磁场问题,作为另一种途径。文中直接从场的角度出发,运用永磁镜象原理,结合电机基本结构,分析了永磁电机气隙磁场的大小及分布,给出了气隙磁场的解析表达式,进而探讨永磁电机磁钢材料及厚度的选择方法。     

稀土永磁电机正弦气隙磁场的建立

本文采用有限元法对稀土磁钢的形状进行设计,以使电机的气隙磁场为正弦分布。由于利用自动方式进行了有限元的前后处理和建立了合理的磁钢模型,因此计算过程简便、可靠,计算结果精度高     

永磁磁钢成型磁场有限元分析

采用场路结合的方法研究永磁磁钢成型过程中压机及压模中磁场,并着重对模腔附近的磁场分布进行了有限元分析。以参数化网格自动生成技术为核心开发的永磁磁钢成型磁场有限元分析系统,对改进磁钢压模的设计有很好的指导作用。     

永磁磁钢成型磁场有了元分析

采用场路结合的方法研究永磁磁钢成型过程中压机及压模中磁场，并着重对模腔附近的磁场分布进行了有限元分析。以参数化网络自动生成技术为核心开发的永磁磁钢成型磁场有限元分析系统，对改进磁钢压模的设计有很好的指导作用。     

正弦波永磁同步电机空载气隙磁场分析

用解析方法研究采用平行磁化，两侧边平行，内外圆弧不同心永磁体表面安装型的转子同就电机空载气隙磁场分布，并开发求取最佳永磁体内外圆弧偏心距的程序，以设计具有正弦波空载气隙永磁场的电机，。解析法结果和有限元法结果吻合较好。     

永磁电机磁钢的最优配置

通过分析永磁体磁场分布，根据概率统计，提出一种求取等效矫顽力的方法。为使合成矫顽力一致．对磁钢块进行螺旋排列，保证电势波形对称，为永磁电机设计和制造提供了一种新的方法。     

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。     

稀土永磁电机磁场有限元分析系统

以参数化网络自动生成技术为核心,采用永磁体直接离散化处理,开发了稀土永磁电机磁场有限元分析系统,该系统能方便地对任意尺寸、槽数、极对数的多种永磁形状与结构的电机进行二维磁场有限元数值分析,并计算出电机的主要技术参数,它的开发对稀土永磁电机的设计与分析起到了积极的促进作用。     

稀土永磁电机气隙磁场的研究和参数计算

用有限元方法分析计算了稀土永磁电机的气隙磁场,并将快速傅里叶变换方法(FFT)引入电机气隙磁场的波形分析中,准确快速地得到了稀土永磁电机气隙磁场的基波和谐波幅值,通过电枢反应磁场的计算,较准确地计算出稀土永磁电机的交直轴电枢反应电抗,最后对试验电机进行了实际测试,得到了令人满意的结果。     

Halbach型磁钢的永磁电机气隙磁场解析计算

随着稀土材料价格上涨、永磁电机成本增加,合理的设计Halbach磁体结构,可充分挖掘Halbach永磁电机磁钢的潜力.分析了每极三块的Halbach磁体磁化规律,建立了Halbach型永磁电机气隙磁通密度的解析模型,该解析法计算的气隙磁场与有限元方法计算结果吻合,验证了解析模型的正确性;研究了充磁角度对气隙磁通密度的影响,结合充磁角度传统计算公式,给出了极间有间隔的Halbach磁体充磁角度的计算公式;通过解析模型分析极弧系数和极对数对Halbach永磁电机气隙磁通密度切向分量的基波幅值和波形正弦性畸变率的影响,给出不同极弧系数、充磁方式和极对数时Halbach永磁电机气隙磁场的变化规律.     

屏蔽罩对永磁直流电机磁场的影响分析

利用电磁场有限元分析软件MagNet,对某型水下航行器推进用永磁直流电动机分别在静态和负载条件下采用不同厚度屏蔽罩时的磁场进行了数值仿真,分析研究了屏蔽罩对电机内外磁场的影响,所得结果可以指导屏蔽罩的选用,具有较好的工程应用价值.     

轴向磁通永磁同步电机气隙磁场解析计算

针对双定子单转子表面嵌入式轴向磁通永磁同步电机的气隙磁场进行了解析研究。建立了气隙磁场的解析模型,将轴向磁通电机等效成直线电机并建立了等效面电流模型来求解空载工况下的气隙磁场。根据电磁场理论中的唯一性定理,给出了满足泊松方程的边界条件,并将分离变量法应用于泊松方程的解析解来计算电机三相定子电枢绕组作用下的气隙磁场。通过将空载下的气隙磁场与电枢绕组作用下的磁场叠加来预测电机负载工况下的气隙磁场。最后用三维有限元仿真计算结果与解析模型的计算结果相比较,证明了解析法可以有效地计算轴向磁通电机的气隙磁场,为轴向磁通永磁同步电机的解析分析和优化设计提供了基本手段。     

脉振磁场永磁低速同步电动机起动转矩分析

采用似稳态法研究脉振磁场永磁低速同步电动机起动转矩成分,并分析该电机的自起动原理。     

轴向充磁圆筒型永磁直线同步电机气隙磁场解析计算

介绍了一种基于许-克变换法的轴向充磁结构圆筒型永磁直线同步电机(TPMLSM)气隙磁场解析计算方法。首先采用许-克变换法计算出无齿槽时电机的气隙磁场;然后利用许-克变换法求取初级铁心开槽时的气隙相对比磁导函数,分析铁心开槽对气隙磁场的影响;最后通过无齿槽时的气隙磁场与有齿槽时的气隙磁场相对比磁导函数得到有齿槽时电机的气隙磁场分布。同时给出了该种充磁结构TPMLSM气隙磁场解析计算表达式,并以1台36/12极槽配合轴向充磁TPMLSM样机进行试验。试验结果证明空载气隙磁场的有限元分析值与解析值较吻合,空载电动势(EMF)计算值、试验测试值、有限元分析值一致。     

无槽嵌入式圆筒型永磁直线电机磁场解析研究

介绍了基于麦克斯韦电磁方程利用分离变量法和许-克变换两种解析方法计算无槽轴向充磁圆筒型永磁直线电机磁场。并把两种解析法和有限元法计算的结果对比,得出了两种方法的可行性,但是利用许-克变换隐函数计算磁场误差更小、结果更准确。该方法物理概念清晰,与有限元法计算复杂、计算过程时间长相比,其计算量仅相当于一般的磁路法,并且容易在计算机上实现。     

永磁体参数对双定子球形电机磁场影响的研究

永磁球形电动机采用不同的永磁体结构参数,对电机的电磁场会产生一定的影响。论文提出一种新型双定子永磁球形电动机,建立不同的永磁体参数的电机模型,对比分析不同参数的永磁体结构对电机电磁场的影响。利用三维有限元法分别对电机内外磁场进行建模分析,得到了气隙磁通密度径向分量分布数据。同时,针对永磁体的结构参数进行了静磁场磁通密度和磁场分布计算,建立了球坐标系下永磁体磁场有限元求解模型,进行对比分析。理论分析和实验结果表明了所设计结构的有效性,文中对转子永磁体的磁通密度进行了测试,与仿真计算结果一致。     

多相永磁同步电机磁场解析建模与容错性能分析

为了快速、准确计算多相永磁同步电机(PMSM)在一相或多相绕组故障发生时的容错运行能力,基于傅里叶级数分析方法,在二维极坐标系下建立了多相内转子表贴式永磁同步电机（SPMSM）绕组缺相不对称运行下的空载、负载磁场解析计算模型,并对气隙磁密、空载反电动势(EMF)以及电磁输出转矩等性能参数进行准确计算。设计制作一台44极48槽12相船舶用内转子SPMSM,并通过有限元分析和试验测试对磁场解析模型的准确性进行了验证。在此基础上,为了提高多相电机的容错能力,以最小等值相电流为优化目标,建立了多相电机驱动系统一相绕组开路故障容错控制策略,并以电磁输出转矩、转矩脉动等性能参数为考核指标,对12相SPMSM的容错性能进行了深入分析,进一步提高电机驱动系统的可靠性。     

分数槽永磁同步直线电机空载气隙磁密解析

以分数槽永磁同步直线电机(FPMSLM)为研究对象,利用解析法推导其空载气隙磁场解析式,并用有限元法进行验证。推导了FPMSLM定转子整体耦合长度下的空载气隙磁场解析式。以2台分数槽永磁同步单元电机为例,同时用解析法和有限元法对其定转子不同相对位置下的空载气隙磁场进行计算,2种方法得出的空载气隙磁密波形具有良好的吻合性,验证了解析法计算FPMSLM空载气隙磁场的可行性,并为FPMSLM空载气隙磁场的优化提供理论支持。     

内置式永磁电机空气隔磁结构研究

针对某磁钢内置式永磁电机(IPM)转子轴被磁化现象,采用磁场软件分析多种空气隔磁结构,比较各种结构的磁场分布状况及磁密大小,得出结论并试制样机,表明结论的合理性,对于开发新的IPM电机转子空气隔磁结构有一定的借鉴作用。     

表面磁钢永磁无刷电机空载气隙磁场半解析法研究

提出了一种半解析法用于计算表面磁钢永磁无刷电机的气隙磁场。它将解析法与有限差分法相结合,求得定子开槽时气隙磁密的切向和径向分量,其结果符合实际情况。计算结果与有限元数值分析比较,证明了该方法的有效性和正确性。该方法计算方便、速度快,适合用于优化设计。