永磁爪极步进电机的分析

本文介绍永磁爪极步进电机的工作原理、磁路分析及转矩计算方法。文中给出了所研制的42BY001型永磁爪极步进电机最大静转矩的实测结果。     

永磁爪极步进电动机及其驱动控制系统的研究

本文针对永磁爪极步进电动机特殊的爪极结构，对其工作原理进行了分析，并分别对电机驱动控制系统各组成部分了阐述。     

电子膨胀阀用爪极步进电机数值优化研究

电子膨胀阀在变频空调系统中能精确调节制冷剂流量,有助于提高空调系统的能效和改善空调环境的热舒适性。研究电子膨胀阀用爪极永磁步进电机有助于提高电子膨胀阀稳定性和可靠性。对电子膨胀阀的电机力矩特性进行数值分析,在保持转子尺寸、通电电流和定转子之间气隙不变的前提下,通过改变爪极形状尺寸,分析了爪极形状参数对电子膨胀阀用爪极式步进电机自定位力矩和保持力矩的影响,认为在满足一定自定位力矩的前提下,保持力矩越大越好,并以此为基础对电机的爪极尺寸进行了优化,认为合理设计爪极尺寸参数,能够使电机的保持力矩和自定位力矩达到最佳,对电子膨胀阀步进电机的研究和设计有借鉴价值。     

爪极式单相永磁步进电机特性的数值计算与分析

介绍了一种特殊结构的单相永磁步进电机--爪极式单相永磁步进电机.电机采用轴向磁路结构,定子的内齿和外齿交错在一起构成爪极式结构.采用电磁场计算软件Flux3d对电机的矩角特性和定位力矩进行了计算,分析了参数变化对电机性能的影响,对电机的结构进行了优化设计.制造出样机并进行了实验,实验结果与计算结果相吻合.分析结果表明,采用定子磁极斜角的方案可以使电机具有自起动能力,合理设计极弧角等参数,能有效地提高电机的出力.     

微型永磁式爪极步进电机控制系统设计与实现

为实现对直径在5 mm左右的永磁式爪极步进电机的驱动控制。基于STM32F103C8T6主控芯片和TMC2660驱动芯片,设计了一套针对该电机的运动控制系统。控制芯片和驱动芯片之间利用SPI通信,实现对步进电机驱动电流、运动方向以及细分的设置。上位机基于CAN2.0通信协议完成对驱动器的参数修改配置,并且实现正反转、停车、定位以及回零等功能。利用S曲线控制算法,在细分的基础上对步进电机运动进行控制,实现电机的平滑启动与停止。经过实验验证该控制系统能够实现对微型爪极永磁式步进电机的运动控制,细分驱动可有效提升电机电流的正弦性。     

新型永磁式单相单拍运行步进电机原理分析

详细介绍了一种新型单相单拍运行的永磁步进电机的运行原理,该电机主要特点为不对称转子及永磁磁极上附加一产生抵销永磁磁势的绕组,在单相单拍运行时发挥重要作用。     

采用软磁复合材料设计高速爪极式永磁电机

软磁复合材料适合用于制造结构复杂的小型永磁电机。在三维有限元分析的基础上，进行了以软磁复合材料为定子铁心的三相爪极式永磁电机的优化设计以及参数计算和性能分析；得到的结果对该种材料的应用具有一定参考价值。     

外永磁转子爪极电机控制模型的建立与仿真研究

为了研究具有特殊结构的外永磁转子爪极电机的控制问题,在对该种电机的结构、特点以及运行机理进行分析的基础上,首先采用绕组等效处理的方法,建立了该种电机的微分方程数学模型;并利用拉斯变换分析法,得到了该种电机的传递函数数学模型;然后经推导得到了电机的控制系统数学模型,并对其进行了最大转矩控制方法的仿真研究;通过对电机输出电流和转速的仿真结果分析,验证了该特种电机的上述数学模型的正确性,也为该种新型电机的应用提供了参考。     

爪极式永磁步进电动机静转矩的计算（1）

引言爪极永磁步进电动机（本文着重讨论的是梯形爪极永磁步进电动机）是永磁步进电动机的一种结构形式,它结构简单,控制功率小,电磁阻尼大并具有定位转矩,通常极数又多,可比一般永磁步进电动机的步距角小,因而启动频率和运行频率也较高,配上各种专用装置如减速齿轮...     

新型轴向分段式外永磁转子爪极电机研究

在对轴向分段式外永磁转子爪极电机的结构特点以及运行机理进行分析的基础上,建立了其等效磁路模型和电路模型,并编写了该种电机的电磁设计仿真程序,对该种电机的运行情况进行深入研究;为了准确得到电机的各种参数,对该种电机进行了三维电磁场分析,运用有限元工具软件分析了它的磁通密度分布及空载反电动势的情况;并提出一种场路耦合仿真方法实现了对该种电机及其控制系统的整体运行情况的仿真;最后在理论研究的基础上提出了该特种电机的设计特点和设计方法,并研制了一台12极实验样机;通过样机实验结果与理论分析的对比,验证了理论工作的正确性和可行性,为深入研究该种爪极电机奠定了基础。     

高速永磁爪极电机铁耗与空气摩擦损耗计算

高速电机由于采用高频电源供电,铁心损耗较常规电机突出,且高速旋转引起的空气摩擦损耗亦非常严重。此外爪极电机磁路结构复杂且其磁通呈三维分布,因此需要考虑三维磁场、高频谐波和高速旋转等因素,针对该种高速电机损耗计算模型进行研究。首先通过三维有限元电磁仿真软件对该种电机的磁场分布特点进行分析;然后采用三维正交交变磁化近似等效旋转磁化建立铁耗计算模型,并考虑高频谐波对其影响,通过与有限元软件计算结果对比,验证了计算模型的准确性;此外针对转子转速、转子表面光滑度、轴向风速等因素对空气摩擦损耗的影响进行分析;最后通过实验验证了铁心损耗和空气摩擦损耗计算方法的准确性。     

爪极永磁测速发电机的分析和设计

爪极永磁测速发电机在现代工业控制系统中应用日益广泛。本文对这类电机的工作原理,磁路等方面作了较详细的分析,给出了输出电势的计算方法,也介绍了设计要点,实践验证,上述分析和计算方法是正确有效的。     

Enlargement of Claw Pole Motor Using SMC Cores Divided in the Circumferential Direction

Clawtooth motors have the feature that they can be made thin in the axial direction. This makes them suitable for appliances, automobile accessories, and small‐sized industrial motors. On the other hand, there is a need for thinner HEV and elevator motors and large‐sized industrial motors. In this study, we examined ways of increasing the output of clawtooth motors. We arrived at the following conclusions. (1) The optimal stator structure was determined and the prospects of attaining the target specification of 123 N‐m were determined. (2) Three important manufacturing tasks, assurance of core assembly accuracy, thin coil manufacture, and rotator insertion, were identified. (3) Experimental results and the results of analysis were in agreement with respect to the EMF. (4) The experimental cogging torque results and finite element analysis (FEA) results were in agreement with the FEA results at sixth order but not at second and fourth order. (5) Although the core needed to be divided in the circumferential direction in order to increase its size, it was clear that the influence on the torque was small. (6) Use of a divided core is a good solution for enlargement of clawtooth motors.     

轴向分段式双爪极永磁电机设计与分析

永磁同步电机在高频率工况时,定、转子铁心损耗和永磁体涡流损耗都会增加,使电机温度升高,从而导致绝缘老化、永磁体退磁等。为了解决高频损耗增加的问题,设计了一台定、转子铁心材料均为软磁复合材料的轴向分段式爪极定子、单段式爪极转子的双爪极电机。类似于双凸极结构会出现转矩脉动过大的问题,采用转子磁极偏移和定子斜极相结合的方式降低转矩脉动。最后,对电机的电磁设计和温度分布进行分析,验证设计的合理性。对于爪极参数的选取,研究主要尺寸比、极弧系数、转子磁极偏移距离和定子斜极角度对双爪极电机的气隙磁密、空载反电动势、转矩及转矩脉动的影响。     

真空干泵用爪极永磁电机设计与分析

轴向分段式爪极电机具有转矩密度高、结构简单、制造成本低以及节约材料等优点。设计了一台1.5 kW、9 000 r/min的轴向分段式爪极电机。对电机的电磁设计与温度分布进行分析,验证设计的合理性。对于爪极参数的选取,研究了爪极角与爪尖长度对电机转矩大小、转矩波动以及空载电动势的影响,给出了合适的选取范围。分析结果为新型真空干泵驱动电机产品开发提供了参考依据。     

新型外永磁转子横向磁通爪极电机特性仿真

为了研究具有特殊结构的新型外永磁转子横向磁通爪极电机的运行特性,在对该种电机的结构特点以及运行机理进行分析的基础上,利用有限元分析软件,建立了该种电机的三维电磁场分析仿真模型,仿真得到了该种的电机的气隙磁密波形和电机整体的磁密分布;然后分析了该种电机的空载感应电动势及齿槽转矩的波形;最后用自行开发了外永磁转子横向磁通爪极电机的磁路仿真程序,并对该种电机进行了性能仿真研究,结果表明该种新型结构的横向磁通爪极电机具有良好的运行特性,为该种电机的深入研究打下了技术基础.     

混合式步进电机稳态运行的同步仿真分析

本文提出一种将混合式步进电动机当作隐极式同步电机来分析的方法。由实验测出电机的同步电感、旋转电势系数等，然后列出电机绕组满足的状态方程，根据对称性确定相电流的初始值，最后解出电机的相电流和牵出矩频特性。文中给出了仿真计算的实例，并进行了实验校合，证明所提方法的正确性。     

考虑交叉饱和影响的永磁同步电机稳态参数有限元分析

针对永磁电机相关控制策略及性能计算均需要准确地得到电感和磁链等稳态参数,而它们又受交叉饱和效应影响严重,常规方法无法准确计算的问题,以有限元为工具,分析了计算永磁磁链和直轴、交轴电枢反应电感的不同方法。研究了交叉饱和效应对永磁电机的直轴、交轴电枢反应电感的影响,提出由于交叉饱和效应导致的直轴交轴存在互感,以及直轴上的永磁磁势产生交轴磁通的问题。采用冻结单元磁导率的方法,将非线性场线性化,计算得到了稳态参数随直轴、交轴电流变化的趋势。通过对比,使用计算得到的稳态参数仿真结果和实际测试结果,在空载与负载条件下的吻合很好,证明了使用冻结磁导率法计算参数是可靠的。