永磁同步型机床电主轴齿槽转矩抑制方法研究

齿槽转矩引起的转矩脉动会影响永磁同步电主轴电机转矩的平稳性,进而影响加工工件的表面质量。针对传统的工程解析法假设条件多,难以考虑磁路饱和、漏磁和复杂结构等因素,计算结果与工程实际存在较大差距的不足,采用有限元法定量研究了永磁电机定子槽口宽度、斜槽、极弧系数和永磁体偏心距等对齿槽转矩及力能特性的影响规律。揭示了齿槽转矩产生的物理机理,提出了通过优化电机结构参数抑制齿槽转矩的具体策略。研究表明:依据所提策略优化后的电机参数能使永磁电机齿槽转矩显著减小,同时电机的动态特性得到提升。     

抑制永磁同步电机转矩脉动的转子再设计方法

为抑制再制造永磁同步电机的转矩脉动,提出了单一极内偏心槽、组合偏心槽、磁桥优化的递进再设计方法。以车用JEEMC01003B型永磁同步电机为研究对象,解析了单一极内偏心槽和组合偏心槽对齿槽转矩和谐波转矩的影响。在此基础上进行了磁桥再设计,综合优化了转矩脉动。研究结果表明：与原电机相比,再制造电机的转矩脉动减小了3%,平均转矩增大了0.2 N·m,齿槽转矩减小了6%,铁耗减少了4.7 W/kg,磁密畸变率降低了5.6%,效率提高至97.60%,电机性能明显得到提升。     

永磁同步电机转子表面辅助槽 对齿槽转矩的影响研究

针对永磁同步电机存在的齿槽转矩过高引起的电机振动噪声问题,对转子表面辅助槽结构进行了优化。通过永磁同步电机齿槽转矩产生的原理,分析了转子结构对电机齿槽转矩的影响,探讨了转子表面辅助槽结构与电机齿槽转矩的关系,并进行了推导归纳;利用有限元软件搭建了8极48槽内置式永磁同步电机模型,以该内置式永磁同步电机模型为载体,通过改变气隙磁密谐波分量,采用多目标遗传算法计算出了辅助槽个数、位置和深度3个设计变量的最优解,得到了辅助槽结构的最佳设计方案。研究结果表明:采用优化后的转子表面辅助槽结构,可以有效降低内置式永磁同步电机的齿槽转矩,增加气隙磁密基波幅值,降低了5次和7次谐波幅值,使齿槽转矩峰值降低了76.2%,并且保证电机性能不降低。     

自动门无刷直流电机齿槽转矩优化设计

齿槽转矩是永磁无刷电机所特有的、具有磁阻性质的一种转矩.通过对永磁无刷电机齿槽转矩理论推导,得出影响永磁无刷电机齿槽转矩的因素.结合自动门用永磁无刷电机的优化要求,使用Ansys Maxwell软件对电机极弧系数、定子槽口宽度、电机转子磁钢偏心距等方面进行了仿真计算,得出合适齿槽转矩下的最佳极弧系数、合适槽口宽度以及磁钢偏心距.最后综合考虑电机的极弧系数、槽口宽度、气隙以及电机使用参数等因素,调整参数,达到优化电机齿槽力矩的效果.     

自动门无刷直流电机齿槽转矩优化设计

齿槽转矩是永磁无刷电机所特有的、具有磁阻性质的一种转矩.通过对永磁无刷电机齿槽转矩理论推导,得出影响永磁无刷电机齿槽转矩的因素.结合自动门用永磁无刷电机的优化要求,使用Ansys Maxwell软件对电机极弧系数、定子槽口宽度、电机转子磁钢偏心距等方面进行了仿真计算,得出合适齿槽转矩下的最佳极弧系数、合适槽口宽度以及磁钢偏心距.最后综合考虑电机的极弧系数、槽口宽度、气隙以及电机使用参数等因素,调整参数,达到优化电机齿槽力矩的效果.     

新型交替极永磁游标电机的优化设计与分析

为解决适用于低速场合的永磁游标电机永磁体极数多的问题,通过提高电机的输出性能,提出一种新型交替极永磁游标电机拓扑。通过有限元法对比4种不同的励磁永磁体配置,研究Halbach阵列增强交替极电机输出性能的方式;针对齿槽转矩与输出转矩,对电机的结构参数进行优化设计;最后,分析该电机的电磁性能、气隙磁密和谐波分布。仿真结果表明:与传统交替极电机相比,该新型交替极永磁游标电机在反电势、气隙磁密、齿槽转矩、输出转矩和电机效率上有较好的性能,适用于低速大转矩的应用场合。     

基于极弧系数组合的永磁直线电机齿槽力削弱方法

永磁电机由于齿槽效应造成的推力波动一直是影响其性能的一个重要因素.为了削弱永磁同步直线电机的齿槽转矩,结合直线电机的结构特点,利用能量法和傅立叶分解的解析分析方法,推导出了齿槽转矩与极弧系数的数学关系表达式.由于边端力也会造成直线电机的推力波动,而边端力与动子长度密切相关,提出了一种基于不同极弧系数组合的齿槽转矩削弱方...     

永磁同步电主轴齿槽转矩与永磁体形状关系的研究

在数控机床领域,永磁同步电主轴的应用越来越广泛。为提高其工作精度,需要控制齿槽转矩。齿槽转矩是由气隙变化、永磁体形状和定子槽形式决定的。对表面式永磁同步电主轴进行了有限元仿真分析,通过优化永磁体的形状和极弧系数减小了永磁同步电主轴的齿槽转矩。结果表明:内倒圆式永磁体可减小齿槽转矩脉动。     

基于Ansoft的轮毂式无刷直流电动机齿槽转矩分析

轮毂式永磁无刷直流电动机作为电动车驱动系统的关键部分应用日益广泛,然而其固有的齿槽转矩引起电机的振动和噪声,并影响低速性能。以外转子永磁无刷直流电机为研究对象,应用Ansoft/Maxwell2D软件进行设计分析,结果表明,选择分数槽绕组,合理选取极弧系数和极槽配合是抑制齿槽转矩比较有效、实用的方法。     

盘式力矩电机齿槽转矩分析研究

齿槽转矩波动是永磁电机固有缺陷,针对由齿槽转矩引起的电机输出转矩波动影响加工精度的问题,提出了基于能量法和傅里叶级数解析法的盘式力矩电机齿槽转矩计算方法,分析了盘式力矩电机齿槽转矩的影响因素。利用有限元分析工具,建立盘式力矩电机轴向磁场模型,在相同槽型尺寸和永磁体间隙的条件下,与外转子径向磁场电机进行对比分析,验证了盘式力矩电机的优势。研究结果表明,盘式力矩电机齿槽转矩波动幅值比外转子电机减小了25%。将盘式力矩电机嵌入转台中能够有效提高加工精度。     

基于Ansoft的永磁同步电机齿槽转矩优化

分析永磁电机齿槽转矩的产生原理和抑制方法,基于有限元分析软件Ansoft,对一台永磁同步电机进行齿槽转矩优化仿真。首先针对齿槽转矩的产生,对其进行解析分析,总结永磁电机齿槽转矩的几种抑制方法;然后通过Ansoft软件,对以上方法进行仿真,细致研究几种方法对齿槽转的矩抑制程度和影响趋势;最终得出针对该款电机的最小齿槽转矩。     

双定子风力发电机齿槽转矩的削弱研究

以永磁直驱为基础,将新型电机结构—双定子运用到大型风力发电机上,与单定子电机相比,拥有更高的转矩密度和功率密度,还能提高电机内部空间的利用率。但双定子电机的齿槽转矩一般比单定子结构要大,需要进行削弱。求出双定子电机齿槽转矩表达式,对不同弧极系数、不同极槽配合数和内外定子相对位置改变对齿槽转矩的影响进行分析,最后运用Ansys有限元分析软件进行仿真验证。证明选取优化后的相关双定子电机参数可以有效地削弱齿槽转矩,减少电机的转矩波动,保证电机的平稳运行。     

永磁电机齿槽转矩结构影响因素分析

针对永磁电机的输出转矩波动过大及转动平稳问题,依据二维电磁场设计理论,采用有限元分析方法,研究了永磁电机的极槽配合及气隙长度等影响齿槽定位转矩的因素,得到了这些因素对齿槽定位转矩影响的规律,为后续研究提供了参考.     

基于Ansoft Maxwell的内置式Ⅴ型永磁电机齿槽转矩优化

作为永磁电机制造不可忽视的性能指标,齿槽转矩是永磁电机向高性能高精度迈进前亟需解决的关键一步。文章基于能量法和傅里叶展开,解析推导出内置式Ⅴ型永磁电机的齿槽转矩理论表达式,从较直观的角度分析了齿槽转矩的产生规律,研究了不等厚磁极、开辅助槽和辅助凸部、槽口尺寸变化引起齿槽转矩波动的影响,并与Ansoft Maxwell有限元分析软件结合仿真各优化策略下的内置式电机齿槽转矩。研究表明,采用不等厚磁极、开辅助凹槽和辅助凸部、适当选取辅助槽尺寸均能减弱齿槽转矩对电机的影响。     

定子结构优化对盘式电机齿槽转矩的影响分析

齿槽转矩会恶化电机性能,为削弱盘式永磁电机齿槽转矩,文章提出了定子偏移和不等定子齿靴两种结构优化方法。首先通过能量法与傅里叶分解推导出轴向电机齿槽转矩公式,进行定子槽口宽度优化得到原模型的最小齿槽转矩;然后用公式推导计算与有限元分析,得到定子偏移结构的偏移角度;最后通过理论分析和仿真计算得到基于最小齿槽转矩的不等定子齿靴扩张宽度比,不等定子齿靴结构可使定子上下两侧的齿槽转矩相互抵消。对比结果表明,不等定子齿靴结构对齿槽转矩削弱效果最好,当扩张宽度比取1.2时,齿槽转矩降低71%。     

基于占空比补偿的永磁同步电机齿槽转矩抑制

永磁同步电机工作时输出的转矩出现周期性波动问题,在伺服系统对转矩和速度要求高的场合,波动所产生的影响不可忽视。对此,从电机控制角度出发,提出一种将抑制齿槽转矩波动所需的占空比补偿在矢量控制算法模型中的方法。这一方法通过测量计算电机转子旋转位置和对应位置抑制齿槽转矩所需的占空比之间的数据关系,作为额外补偿的占空比预先存储在矢量控制算法模型中,从而使电机在实际运转时齿槽转矩波动得到抑制。仿真结果表明,基于占空比补偿可以有效减小齿槽转矩波动及所产生的速度波动,改善永磁同步电机的使用性能。     

凸形极靴表贴式永磁磁极同步电机性能优化

针对表贴式永磁同步电机空载径向气隙磁密波形正弦性差导致电机反电势波形畸变,影响电机输出性能,改良的复杂结构的永磁钢导致加工成本提高的问题,提出一种表贴式矩形永磁钢加装凸形极靴的新型磁极结构。利用有限元软件建立3相18极54槽永磁同步电机,研究极靴参数对永磁同步电机空载径向气隙磁密、空载反电势、齿槽转矩和永磁钢涡流损耗的影响规律,获得最优极靴参数。输出特性对比分析可得,加装极靴的新型磁极电机空载反电势波形正弦性明显提高,齿槽转矩和永磁钢涡流损耗大幅度降低,电机输出性能显著改善。     

洗衣机PMSM变频电机定子铁芯链式结构的设计和制造

本研究的主要内容是探索一种低成本、高性能的永磁同步电动机（PMSM）定子铁芯设计和制造方法,创新设计出双列并排的链式对插结构,使定子铁芯材料利用率大幅度提高,降低成本.通过增加定子铁芯工作面的辅助槽,降低齿槽转矩和振动噪音,实现性能进一步的优化与提高.论文通过举例,充分说明这种设计和制造方法,不仅提高电机性能,而且大幅降低电机成本,便于变频电机在家电行业的普及.     

内外双转子异构力矩电机齿槽转矩分析

转矩波动是永磁同步力矩电机的固有缺陷,主要是由齿槽力引起的。针对加工过程中由齿槽转矩引起的转矩波动影响加工精度的问题,根据传统齿槽转矩优化方法及齿槽转矩计算方式,分析了力矩电机齿槽转矩主要的影响因素,对比分析了电机参数优化调节和内外双转子力矩电机异构优化这两种减小齿槽转矩的方法,验证了内外双转子异构力矩电机具有转矩波动更低的优势。     

Ansoft Rmxprt无刷直流电动机设计

永磁无刷直流电机(BLDCM)有体积小、重量轻、效率高等优点,本文的电机本体设计按照已确定好的技术要求和技术参数,选择永磁材料,确定电磁负荷、极弧系数等主要电磁参数进行.并利用电机设计软件Rmxprt建立了电机模型同时对模型的运行进行了分析,利用电机的参数与齿槽的变化关系分析转矩和扭矩对齿槽槽口大小的影响,进而优化永磁...