永磁体磁力与永磁隔振系统固有频率分析

永磁体间的磁力是设计永磁磁悬浮隔振系统的基础.分别用理论计算方法、有限元分析方法以及实验测试方法研究了单对柱形永磁体间的排斥力与磁体间距之间的关系,并分析了所构成的非线性振动系统的固有频率特点,同时也实验测试了多对柱形永磁体间的排斥力与磁体间距之间的关系.结果表明,用理论计算方法和有限元分析方法来计算柱形永磁体的磁力是...     

新型混合励磁发电系统用无刷励磁机电磁性能分析

本文提出了新型混合励磁发电系统,它由混合励磁发电机、无刷励磁机和旋转整流器构成,其中混合励磁发电机转子由结构上独立的两部分——永磁体和电励磁组成,定子铁心沿轴向分为三段:永磁部分定子铁心、电励磁部分定子铁心以及中间部分定子铁心,其中中间部分定子铁心采用非导磁材料。新型混合励磁系统具有永磁电机高效、高功率密度的优点。本文仅针对新型混合励磁发电系统中的无刷励磁机进行分析,无刷励磁机结构与绕线式异步电机结构相似,定、转子均采用三相绕组,无刷励磁机的转子与混合励磁发电机转子同轴,转子绕组经固定在同发电机转轴上的二极管整流将交流变为直流,供给混合励磁发电机励磁。同时本文采用电磁场有限元法对无刷励磁运行机理和电磁性能进行分析,其中包括供电电源类型、定子电流特性和转矩特性等。本研究成果对掌握无刷励磁机运行特性具有重要作用。     

一种新型混合励磁爪极发电机的建模和计算

提出了一种具有混合励磁结构的爪极发电机的原理和模型，混合励磁爪极发电机是由永磁体和励磁线圈共同产生电机磁场的一种发电机，较之传统的电励磁爪极发电机，具有效率高、电机低速性能好，集线圈励磁的电压调节性能和高功率密度的优点，具有很好的研究前景和使用价值，但是，长期以来由于其结构和磁路的复杂、不规则性，又是典型的三维磁场特性，国内外对于这种新型电机的专题研究经典的从磁通管方法入手的等效磁网络法结合有限元法，通过分析，计算电机各部分磁导，构成爪极电机的三维等效磁网络，并采用三维有限元法计算了电机的自感，给出了相关的计算结果，以供设计人员参考。     

混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机仿真

为了研究混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机转子上既有永磁体、又有励磁绕组的运行性能,建立了混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机的基本方程;根据该电机的转子结构及定子绕组的实际连接方式和空间分布情况,分析了模型中电感参数及永磁体在其他回路中产生的磁链的特点,并给出其表达式;采用有限元法计算各参数表达式中的系数,能准确考虑磁极形状及永磁体的作用,利用数值方法对该电机的性能进行仿真.在1台混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机样机上进行了实验,仿真结果和实验结果吻合较好,验证了仿真模型的正确性和参数计算的准确性.     

混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机

混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机具有结构简单以及气隙磁场调节方便的优点.分析了该类电机的气隙磁场调节原理.基于电磁场有限元方法,介绍了齿磁通法计算电枢绕组空载电压波形的基本原理.应用该方法对一台混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机的空载电磁场结果进行了后处理,得到了电枢绕组空载电压波形以及空载特性曲线.计算结果与实验结果比较验证了计算方法的正确性以及表明了该电机具有较好的气隙磁场调节能力.     

混合励磁同步电机的结构、原理及参数计算

给出了一种无电刷无滑环的混合励磁同步电机,它兼有电励磁同步电机与永磁同步电机的优点,并克服其缺点。对这种电机的结构、工作原理、优越性及其参数计算进行了详细分析和描述。     

高速磁浮列车导向系统的有限元法分析

介绍了电磁型高速磁悬浮列车的导向系统,采用电磁场有限元法对导向电磁铁进行数值计算分析,得到导向力的大小与激励电流和气隙间隔之间的关系.最后进行了磁场测量试验,实验测量数据和有限元计算的结果吻合,证明了该分析的正确性.并为高速磁浮列车导向控制系统的设计提供了重要的理论依据.     

新型混合励磁同步电机的数学模型与等效分析

为改善高速永磁电机磁场调节困难的问题,提出一种新型混合励磁电机,转子上既有永磁极又有铁心极,磁路呈现典型的径向、周向和轴向三维特性,难以直接用解析法求取电感参数。根据新型混合励磁电机的磁路特点,提出一种等效分析方法,将复杂磁路的混合励磁电机等效为三种二维磁路电机轴向并列叠加。为了提高新型混合励磁电机电磁设计与性能分析的效率,推导了其数学模型与电感参数表达式。对一台10 k W混合励磁原理样机进行了有限元分析与实验研究,结果验证了所提数学模型与等效分析方法的正确性,为该类电机的设计和优化提供了理论支撑。     

并列转子混合励磁同步发电机电感参数研究

电感参数计算的准确性直接影响同步发电机的输出性能。本文给出一种并列转子无刷混合励磁同步发电机,其永磁转子采用Halbach阵列磁体结构,电励磁转子采用隐极结构,两种转子同轴并列。针对该电机分别采用解析法、有限元法以及负载试验法对同步电感进行计算和测量。为提高计算的准确性,基于有限元法计算了永磁转子和电励磁转子之间的不锈钢定子铁心漏抗。研究结果表明:相对于试验测量结果,有限元法的计算误差为-4.48%,解析法计算误差为-12.02%,有限元法具有较高的计算精度。     

三自由度混合磁力轴承数字控制器的设计

立足于航空航天领域中磁力轴承的应用,选择一种三自由度混合磁力轴承为研究对象,介绍了它的工作原理,推导了它的数学模型。以数字信号处理芯片TMS320F2812为核心,完成了磁力轴承数字控制系统的软、硬件设计。在传统PID算法的基础上研究了变参数PID算法,并进行了仿真比较。在此基础上,设计合理的控制参数进行试验,实现了水平转子的稳定悬浮运行。     

结构参数对筒形磁力联轴器磁转矩的影响

在假设磁转子的气隙远小于其轴向尺寸的情况下可忽略其边端效应,将磁力联轴器的磁场求解简化为二维平面磁场。借助ANSYS软件对磁力联轴器的磁场分布进行数值模拟,得到了不同磁转角下的磁力线分布和磁感应强度分布,并计算出对应的磁转矩,分析了内外磁体厚度、内外轭铁厚度、气隙及磁极数目对磁转矩的影响,以期对磁力联轴器的设计和应用提供有益参考。     

电磁悬浮混合励磁系统的分析与设计

磁浮球是典型的电磁悬浮系统,由于电磁线圈的电感特性影响了系统的响应速度,造成系统难以稳定悬浮.对磁浮球的混合励磁系统进行了分析和设计,得到了相应的数学模型,同时给出了系统结构参数的确定方法.研究结果应用于磁浮球不仅可以减小系统电感,提高系统的控制响应速度,增强系统的稳定性,而且能够大大降低系统功耗.     

轴向磁场调制型永磁磁力齿轮及其电磁性能分析

介绍了新型轴向磁场调制型永磁磁力齿轮的工作机理.根据样机技术指标和设计方案,采用二维动态场的双转动域与三维静态场的时步有限元法计算其电磁性能.与样机试验数据进行比较,验证了样机设计的可行性和合理性,同时验证了有限元算法的准确性.     

交错磁极混合励磁同步发电机径向电磁力波分析

对交错磁极混合励磁同步发电机的径向电磁力波进行分析,首先介绍该发电机的基本结构,并对全永磁部分的径向电磁力波进行解析分析,考虑环形励磁绕组直流偏磁效应,定性得到对永磁同步发电机电磁振动影响较大的力波分量的来源、频率以及阶次;然后利用三维有限元法对该发电机的径向电磁力波仿真计算,通过对全永磁部分、辅助励磁部分的径向电磁力波定量分析,揭示了全永磁部分与辅助励磁部分都具有奇数倍频径向电磁力波的特点,并对各自的原因进行分析,以及总结了该发电机沿轴向方向径向电磁力波变化的规律;最后,通过测量发电机机脚振动加速度验证了径向电磁力波仿真分析的正确性。     

电动电磁混合磁浮悬浮稳定性及技术特性分析

针对EDS(electro-dynamic suspension)型磁浮系统自振较大的不足，研究一种EDS和EMS(electro-magnetic suspension)混合作用的磁浮技术。基于该系统的动力学模型，利用劳斯判据进行悬浮稳定性分析，结果表明，纯粹的EDS 系统是临界稳定的，而引入EMS 后即使对其不施加主动控制作用，只要EDS 悬浮力达到一定比重即可实现稳定。通过选取4种典型情况进行数值计算，验证了所给稳定条件的正确性。论文还对混悬系统的技术特性进行分析，指出EMS 部分既可完全利用车载永久磁铁实现，亦可再辅以零功率控制线圈来提供更好的主动阻尼。所增加的EMS 控制器的体积重量功耗小、部件少、无需通过冗余来保障安全，且对轨道的精度要求低。EDS 和EMS 混合磁浮技术可以发挥二者的优点而克服各自的不足，具有潜在应用前景。     

电磁永磁混合磁浮系统的专家PID控制仿真

由于电磁永磁混合磁浮系统的悬浮磁极加了永磁部分,系统的不稳定因素增多,这就要求控制系统有更快的响应速度,更高的刚度.因此,采用自动在线调整控制参数的专家PID控制器,对整个混合悬浮控制系统进行仿真,并分析比较了专家PID控制器与传统PID控制器,证明了专家PID控制器优越性.使系统响应速度加快,超调量减少,从而可解决磁悬浮的低刚度问题.     

混合励磁永磁电机齿谐波绕组特性计算与分析

为了在电机设计阶段把握混合励磁永磁同步发电机齿谐波绕组的空载和负载特性,应用电机理论定性分析了转子齿谐波电动势的产生机理及特点。根据其特点,提出了一种准确计算齿谐波绕组电动势波形的方法。应用该方法对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机的齿谐波绕组电压随励磁电流和电枢电流的变化分别进行了计算,并对其变化趋势进行了详细的分析。分析表明:齿谐波绕组特性与电枢绕组特性不同,其受磁路饱和影响较大。计算结果和实验结果的比较验证了计算方法的准确性以及理论分析的正确性。     

励磁变改造对励磁系统影响的计算评估

甘肃刘家峡水电厂2号机组励磁系统经过改造取消了原来的他励复控调节单元，采用发电机机端励磁变自励方式供给直流励磁机能量且起励采用直流起励的方式，在这种新方式下有必要通过计算评估励磁变的容量等参数是否能够满足机组额定和强励工况下励磁系统可靠稳定运行的要求，计算结果表明此次技术改造总体上是成功的，节约了资金，提高了2号机组安全稳定运行水平。     

环形永磁体夹置式混合励磁无刷爪极发电机的研究

为解决永磁发电机磁场调节困难和电励磁爪极发电机因存在电刷—滑环结构而导致的工作可靠性低的问题,提出了一种混合励磁无刷爪极发电机,由永磁体和励磁绕组共同产生气隙磁场,励磁绕组通过励磁支架固定在端盖,取消了电刷—滑环结构,且可以方便地通过调节励磁电流进行气隙磁场的调节。采用三维有限元法对电机的空载磁场分布及磁场调节能力进行了分析,确定了永磁体的合理尺寸。分析结果表明:采用新型混合励磁结构后,气隙平均磁密得到了较大提高,从而增大了电机的功率密度,改善了电机的低速发电性能;同时用较小的励磁电流即可产生较大的气隙磁密,降低了电机的励磁损耗。