九相电动机谐波转矩研究

本文针对考虑空间谐波磁势影响的九相电动机谐波电磁转矩进行研究,分析了九相电动机空间谐波磁势,提出了一种考虑空间谐波磁势的电磁转矩计算方法,详细计算推导出了谐波电磁转矩的计算公式.从该公式可以看出,谐波电磁转矩有正转和反转两种.其中反转电磁转矩对电动机运行有害,应该尽量消除或减小.本文所提出的谐波电磁转矩计算方法为多相电动机转矩分析提供理论依据     

谐波电流对混合式步进电动机中频振荡的影响

研究了五相混合式进步电动机在振荡状态下的谐波电磁转矩。通过分析３次谐波电流对谐波电磁转矩的影响,提出了有利于抑制电机中频振荡的相电流波形,并给出了实现方法。实验结果表明,以不同相电流波形驱动的五相式步进电动机同,其中频振荡特性也不同。     

五相混合式步进电动机的振荡特性研究

研究了不对称现明对五相混合式步进电动机谐波电磁转矩的影响,提出了不对称现象是导致电机产生较大二次谐振的主要原因,且振荡时所产生的附加谐波电磁转矩会对电机的某些中高频振荡点（如基波谐振点）产生进一步影响,实验结果与理论分析相符。     

步进电动机的振动特性

本文研究了步进电动机的角速度振动特性，文中讨论了步进电动机稳态运行时的电磁转矩表达式，指出通常所用的电磁转矩公式仅考虑了恒定分量，由于电动机的电流含有丰富的谐波成分，各相绕组的不完全对称，角速度的波动等，使得电磁转矩中含有几乎所有次数的谐波分量。在此基础上求解电动机的运动方程，阐明了电动机振动特性的一般规律。振动特性上谐振点（区）的分析计算与试验结果相一致。     

考虑谐波影响后交流励磁电动机电磁转矩的分析与计算

虽然已有不少文章研究了交流励磁电机的运行性能 ,但是很少有文章在研究其性能时考虑了谐波电流的影响 ,特别是谐波对电机电磁转矩的影响。本文从该类电机的基本电磁关系出发 ,分析研究了基波电磁转矩及谐波转矩的特点 ,提出了基波谐波的等效电路 ,给出了谐波电路中参数的计算方法。导出了基波电磁转矩、稳定谐波电磁转矩及脉动谐波电磁转矩的计算公式。文章最后以一个实际的绕线型异步电机用交 直 交电压型逆变器供给励磁的交流励磁电动机为例 ,计算了主要谐波的稳定和脉动的电磁转矩以及电机总的电磁转矩。计算结果对进一步研究系统的驱动性能及电机与励磁系统的设计是十分有益的。     

定子斜槽结构对永磁同步电动机影响的分析

从齿槽转矩及电磁转矩两个方面分析定子斜槽结构对永磁同步电动机的影响,利用二维有限元分层法,对永磁同步电动机直槽结构与斜槽结构进行对比,并分析不同斜槽结构永磁同步电动机齿谐波、起动性能及脉动转矩的影响。     

变频调速系统中的五相异步电动机的分析

介绍变频调速系统中采用的五相整距，集中绕组电机的数学模型、仿真分析及谐波磁势分析。由分析知五相整距、集中绕组电机有利于增加电动机电磁转矩，并使转矩脉动幅值减小，不仅可以削弱电磁转矩的谐波含量，而且可提高电动机的输出功率。     

隐极发电机阻尼绕组和槽楔对励磁转矩的影响

为了说明在外部稳态不对称情况下,阻尼绕组和阻尼槽楔对同步隐极发电机励磁绕组恒定电磁转矩和二次谐波电磁转矩的影响。首先,在同步隐极发电机正序等效电路和负序等效电路以及正序磁场恒定电磁转矩和负序磁场恒定电磁转矩分析的基础上,推导出一种新型研究同步隐极发电机恒定电磁转矩的解析方法。然后,在磁场相互作用分析的基础上,提出一种分析同步隐极发电机励磁绕组二次谐波电磁转矩的新方法,并用该方法分析了电流不对称度、阻尼绕组和阻尼槽楔对同步隐极发电机励磁绕组二次谐波电磁转矩幅值的影响。最后,为了验证解析分析的正确性,采用时步有限元法进行仿真计算,有限元数值算法的结果与解析分析结果具有良好的一致性。     

表面转子结构永磁无刷直流电动机谐波转矩分析

从磁共能的观点推导了表面转子结构永磁无刷直电动机的纹波转矩公式,指明了引起转矩波动的主要谐波成份是6次和4次谐波,其中还有少量2次、10次、12次谐波.从理论上证明了优化永磁体尺寸及减少5次谐波绕组系数对削弱谐波转矩的意义.     

逆变器供电的感应电动机谐波转矩分析与计算

电压型逆变器输出的电压和电流波形中含有大量谐波,导致异步电动机低速时的转矩脉动和转速波动。文章在分析高次时间谐波产生的谐波脉动转矩基础上,介绍了用虚位移原理计算感应电动机谐波脉动转矩的方法。编制了感应电动机转矩的计算机程序,并用一计算实例对电动机谐波转矩进行了分析和计算。     

三次谐波检测无刷直流电机转子位置的研究

论述了一种用三次谐波检测转子位置的新方法。与传统的反电动势法检测转子位置相比较，三次谐波法实现简单，可检测速度范围更宽，不需要深度滤波。文中抛弃了将三次谐波直接输入DSPA／D口的传统做法，而是将反映三次谐波相位信息的方波输入DSP的I／O口，利用DSP强大的数据处理功能，提出了用软件实现数字锁相功能和对换相时刻的准确估计，去除了传统的硬件积分方法；提出用模拟相电压代替传统的端电压作为辅助检测信号；从而简化了硬件电路，提高了转子位置估计的精度和可靠性。实际试验表明，这种方法能够准确而快速的估计转子位置，动静态特性良好，整个系统结构紧凑，可靠性高。     

Comparison of vibration sources between symmetric and asymmetricHDD spindle motors with rotor eccentricity

The permanent-magnet motor is often the most important element in hard disk drive (HDD) spindles and is also a frequent source of vibration and acoustic noise. Eccentricity between the stator and rotor is inevitably introduced during the manufacturing process, and includes mass unbalance, shaft bow and bearing tolerances. This paper analytically discusses the effects of rotor eccentricity on motor performance for symmetric and asymmetric motors, such as local traction, unbalanced force, cogging torque, back electromotive force (EMF), phase current and torque ripple. An asymmetric motor, mostly chosen to reduce the cogging torque, shows a worse effect on cogging torque and unbalanced force when the eccentricity exists. It also adversely affects the flux linkage and introduces variation of the phase back EMF depending on winding and rotating eccentricity, thus yielding increased mutual torque ripple     

高可靠双三相永磁同步电机的转矩优化设计

针对双三相永磁同步电机(PMSM)的输出转矩提升问题,分析了3次谐波电流注入电机相电流和反电动势的控制原理,对驱动系统进行优化,调节3次谐波电流,解决2套绕组间的电流干扰问题。在最优相电流的基础上,提出了永磁体塑形方法,综合考虑定子齿槽效应、铁心饱和以及齿尖、极间漏磁,并得到最优的类正弦反电动势。类正弦电流与类正弦反电动势相互作用,电机的输出转矩提升了18.1%。通过有限元分析和样机试验验证了理论分析的正确性,为高可靠双三相PMSM的规模化应用提供了技术支撑。     

混合式步进电动机的谐波反电势闭环控制方法研究

利用气隙比磁导法建立了混合式步进电动机的磁网络模型,推导出谐波反电势的表达式。提出了一种利用谐波反电势信号实现电机转子位置检测的新方法,设计了与电机一体化的新型位置传感器。在此基础上研究了利用谐波反电势信号实现混合式步进电动机闭环控制的方法,设计了步进电动机的微机控制系统。给出了开、闭环运行的实验结果对比,证明了利用谐波反电势实现混合式步进电动机闭环控制的可行性。     

凸极式永磁无刷直流电机直接转矩控制研究

提出并分析研究了一种凸极式永磁无刷直流电机定子磁链幅值不控型直接转矩控制策略。结合凸极式永磁无刷直流电机及其两相导通工作特点,全面建立起两相导通时电压矢量对电磁转矩控制理论。采用转矩单环控制,根据转矩滞环比较输出和定子磁链位置给出所施加的电压矢量,实现转矩的快速控制。推导出两相静止坐标系下电磁转矩计算模型,并针对实际无刷电机转子反电势既非理想梯形波,又非正弦波的情况,提出采用查表方式获得转矩观测所必需的转子反电势和转子磁链方法。实验结果表明,所提控制方案具有快速的动态响应和良好的稳态性能。     

用谐波反电势实现混合式步进电动机闭环控制

研究了利用谐波反电势信号实现混合式步进电动机闭环控制的方法。分析了谐波反电势信号的构成,设计了相应的位置信号检测电路及步进电动机的微机控制系统。在此基础上通过控制超前角改善电机的运行性能。     

带反电势负载的三相发电机整流系统直流脉动分析

目前应用广泛的交流发电机整流系统向负载供电时，通常在直流侧带反电动势和RC滤波器以改善直流输出电压的谐波特性。该文基于d-q坐标系下同步发电机的基本磁链和电压方程，经过合理的简化处理，建立了三相交流发电机整流系统的等效电路模型，把交流电机看作带内部阻抗的正弦电压源。利用整流器开关函数导出了直流输出电压的数学模型，引入直流电压脉动系数的定义来描述输出电压的特性。通过实验研究分析了带RC滤波器和反电动势负载时输出电压的谐波及脉动系数，与计算结果对比验证了文中方法的正确性。     

表贴式多相永磁电机永磁体3次谐波削极分析

表贴式多相永磁电机的永磁体形状是影响永磁电机电磁性能的一个重要因素。以一台六相永磁同步电机为例,推导了将少量3次谐波注入正弦削极的永磁体时其厚度表达式,并对偏心削极和3次谐波削极的气隙磁场密度、空载反电动势和平均输出转矩进行了仿真分析。分析计算结果表明相对于偏心削极,谐波削极能有效提高永磁电机的输出转矩,可为多相永磁电机工程设计提供参考。     

新能源汽车用永磁辅助同步磁阻电机噪声及续航优化研究

永磁辅助同步磁阻电机具有高转矩/功率密度、高效率区间、高转速、低反电动势、低成本等优势,在新能源领域特别是乘用车驱动系统中得到越来越广泛的应用。但该类电机凸极率大、波形畸变大、转矩脉动大,易导致电机振动噪声及效率低下,进而导致整车振动噪声及续航不足等问题。通过增加转子隔磁孔,改变磁路走向的方式,降低了电机全转速段转矩脉动和对应负载气隙感应电动势波形总谐波畸变(THD)。对电机优化前后径向电磁力及谐响应进行仿真对比分析,并通过试验验证了该优化方法的有效性。