永磁齿轮转矩特性研究

计算了新型传动机构永磁齿轮传动机构的磁场,根据从动轮处于不同位置时的转矩曲线和传动机构负载线,分析了转速变化。对主动轮和从动轮同步旋转进行计算,得出从动轮力矩变化曲线,分析了力矩波动与两齿轮相对磁极轴线夫角关系。最后对传动机构进行了实验验证。研究表明,该传动机构转矩波动很小,具有优异的传动性能。     

电动车用永磁同步电机电磁转矩的解析计算

针对电动车车身结构振动和车内噪声的振源——永磁同步电机6i倍次(i∈N)转矩波动,研究了一种永磁同步电机6i倍次电磁转矩的解析计算方法。结合分布式驱动,根据永磁同步电机磁场梯形分布的特点,对永磁磁极在均匀气隙中的径向磁密进行傅里叶展开。通过Blondel-Park变换,将abc坐标下的磁链、电压变换成dq0坐标下的磁链和电压,提出一种分布式驱动用永磁同步电机6i倍次电磁转矩的解析计算方法,为分布式驱动用永磁同步电机的6i倍次振动提供了理论解释。计算结果与有限元计算结果比较,转矩波形基本吻合,证明此方法是正确、可靠的。     

低速高转矩密度永磁同步电机的设计研究

针对目前桨翼飞行器用驱动电机转矩密度低的问题,从电磁、水冷、结构等多方面入手,设计了一款低速高转矩密度永磁同步电机(PMSM).首先,根据技术指标设计电磁方案,研究了永磁同步电机的转矩特性,提高额定工况下的转矩输出能力;其次,设计一种轴向外流道水冷系统,仿真结果表明散热效果明显;最后,对电机结构进行优化,实现电机轻量化...     

盘式永磁电机齿槽转矩的分析与抑制

在对用于油田抽油机的大力矩低速盘式永磁电机的研究过程中,为削弱齿槽效应所引起的转矩波动,采用了一种以有限元电磁场计算为基础的磁极尺寸优化设计方法,确定了采用磁极分段移位法时的最佳位移量,并通过优化分段磁钢的径向尺寸,实现了削弱齿槽转矩的目的。研究结果表明,该设计为大力矩低速盘式永磁电机设计提供了参考依据。     

直接转矩控制方案中的磁链估计

将现代控制理论运用于交流永磁同步电机的直接转矩伺服系统中,以提高系统在低速时的性能.通过分析指出了定子电压积分法估计磁链时存在的不足,提出了采用定子自适应全雏观测器来估计磁链,经仿真比较表明该算法具有较好性能,从而证明了该方法的可行性.     

稀土永磁传动机构的转矩计算及特性分析

根据电磁场理论,把稀土永磁齿轮传动的磁场作用分为等效电流间作用、等效电流与介质磁化场间作用和两个介质磁化场间的作用３ 部分。在利用积分方程法导出的磁场性能计算公式的基础上,导出了永磁齿轮传动中转矩的计算公式,并对转矩特性进行了分析。     

三轴环板式永磁齿轮气隙磁场及转矩计算

利用标量磁位法获得了三轴环板式永磁齿轮（Triple-shaft Ring-plate Magnet Gear,TRMG）的气隙磁场数理模型,根据磁场叠加原理建立了内、外永磁圈间气隙磁场及其相应的电磁转矩模型;由于所有计算均基于TRMG的平面磁场建立,因此,所建模型与二维有限元结果间具有较高的准确度（误差≤5%）;其计算速度远快于三维有限元法,且与二维及三维有限元分析具有较好的吻合度与趋势性,验证了所建模型的准确性,可适用于三轴以上的多轴环板式永磁齿轮的磁场分析与结构动力学计算。     

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。     

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.     

盘式永磁电机的分数槽绕组齿槽转矩分析

由齿槽转矩造成的推力波动是影响盘式永磁电机运行性能的一个重要因素.为削弱齿槽转矩,采用基于能量法和傅里叶分解的解析分析方法推导出了齿槽转矩解析表达式,在此基础上研究了分数槽绕组对齿槽转矩的削弱作用,结合定子槽口宽度对齿槽转矩的影响,提出了减少盘式永磁电机齿槽转矩的优化方案,并利用有限元法对此优化方案进行了仿真分析和验证.研究结果证明,采用分数槽绕组和槽口优化相结合的方法能有效地削弱盘式电机的齿槽转矩.     

U型无铁芯永磁直线电机样机设计与有限元分析

针对传统设计方法的盲目性、高成本、周期长的问题.通过设计一种应用于大行程精密定位台中的U型无铁芯永磁直线电机(PMLM),探讨了一种新的设计方法.在分析其定子磁路和动子绕组结构特点的基础上,初步设计了电机参数.采用Maxwell 2DTransient求解器模块对电机特性进行分析,得到了电机空载反电动势、电机磁链、定位力特性和电磁推力.通过理论设计和有限元分析相结合的方法,设计制造了一台实验样机,并进行了相关实验.实验结果表明,电机的重复定位精度达2 μm;加速度能在0.08x内达到14 m/s2,在不同速度下的反向电动势成线性关系且与理论分析的吻合.研究结果表明,样机达到了设计要求,验证了设计方法的可行性.     

低速大力矩圆筒永磁直线电机齿槽力分析

为削弱圆筒永磁直线电机的齿槽力,采用了一种基于能量法和傅里叶分解的解析分析方法,推导出了圆筒直线电机与结构参数有关的齿槽力表达式。在此基础上,研究了定子极距所作的微小改变和极弧系数的优化选择对齿槽力的影响,提出了减少电机齿槽力的优化方案,并利用有限元法对其进行了验证。通过抽油机实际测试,其测试结果证明所提出的方法是正确有效的。     

永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统研究

针对传统永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中存在的磁链、转矩脉动大、开关频率不固定等问题,提出了一种永磁同步电机的无差拍直接转矩控制(DB-DTC)方法,在离散化电机方程基础上利用无差拍控制原理计算出电压矢量,并结合了空间矢量调制技术(SVM)产生开关信号控制电机运行。同时针对离散系统运算耗时所带来的控制周期的误差,进一步基于永磁体同步电机数学模型,提出了一种电流观测器以预测下一控制周期的电流值,目的是准确估计定子磁链和转矩。研究结果表明,所提出的PMSM DB-DTC不仅继承了传统DTC动态响应快的优点,而且能极大程度地削弱定子磁链和转矩的脉动,该系统具有良好的动静态性能,电流观测器能预测定子电流,确保了PMSM DB-DTC系统的控制精度。     

永磁同步电机直接转矩控制的改进与仿真

永磁同步电机（PMSM）以其高效率、高功率因数等优点,在工业领域得到了广泛的应用。主要分析了永磁同步电机的直接转矩控制（DTC）系统,分析了零电压矢量对永磁同步电机的作用,构造了一种新型的含零电压矢量控制开关表,改进了传统的控制系统。仿真结果表明,正确地使用零电压矢量能够有效减少转矩脉动,改善系统性能。     

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...     

一种扭矩传感器的结构优化设计

设计了一种用于机器人关节输出扭矩测量的扭矩传感器。传感器承载结构采用弯曲轮辐式结构,并采用有限元分析软件对轮辐式结构进行了优化设计。通过将所设计的弯曲轮辐式结构与剪切轮辐式结构扭矩传感器的测量灵敏度进行对比,结果表明弯曲轮辐式结构扭矩传感器具有更好的灵敏度。     

不对称结构双稳态永磁驱动器研究

提出了一种不对称结构双稳态永磁驱动器方案,通过改变工作气隙区域内磁路结构,使真空断路器动作时增加了有效驱动行程,实现了快速运行,减少了分闸冲击,延长了真空管的机械寿命。通过磁路分析和有限元分析计算了不对称结构双稳态永磁驱动器的静态力／位移特性。仿真结果表明,本研究设计的双稳态永磁操动机构符合要求。