新型轴向磁场盘式开关磁阻电机的研究

提出了一种新型的采用三相6/4极结构的轴向磁场盘式开关磁阻电机,与前人研究较多的单相盘式开关磁阻电机相比,定、转子结构更加简单,加工成本更低,便于调速控制,且克服了单相电机不能自起动的缺陷。使用Ansoft公司的Maxwell 3D软件进行了三维有限元仿真分析,并制作实验样机,验证了电机的性能。     

开关磁阻电机的三维有限元分析及非线性研究

针对开关磁阻电机双凸极结构导致的磁场严重非线性,利用三维有限元分析法对开关磁阻电机的电磁场进行研究。在三维分析中,考虑了端部效应对电机电磁场分布的影响。采用整体建模的方法,并在施加载荷时引入跑道线圈这一概念。通过仿真表明,三维有限元分析能更好地反映电机实际的磁场分布,得出电机静态曲线,为电机的控制研究奠定了基础。将有限元分析所得磁化曲线及电感、转矩数据用于改进的开关磁阻电机调速系统的模型中,来验证电机的静态性能和动态性能。     

外转子开关磁阻电动机有限元分析

提出了一种外转于开关磁阻电动机设计方案。通过有限元分析。绘制了电机的磁场分布图和磁化曲线族。为进一步分析电机提供了依据。     

开关磁阻电机间接位置检测方案研究

介绍了结合线圈反串技术和谐振技术的开关磁阻电机（ＳＲＤ）间接位置检测方案的工作机理，并提供了实施应用的方法。     

开关磁阻电动机的磁场计算

介绍了开关磁阻电动及其调速系统的特点及国内外发展概况，用二维有限元法计算了ＳＲ电动机在不同转子位置，不同电流下的磁链特性，提出了用三次样条函数对铁磁材料的磁化曲线插值的方法。     

开关磁阻电机非线性特性的有限元计算

利用有限元方法对开关磁阻电机的非线性特性进行了研究。考虑到开关磁阻电机的磁饱和、非线性及磁场疏密分布的情况，利用ANSYS软件对开关磁阻电机在不同转子位置、不同电流载荷下的磁场分布进行了二维有限元分析和计算，据此可求得电机的参数和性能，作为电机进一步优化和控制的依据。对AN—SYS的求解功能进行了深一步的挖掘和应用，使此软件在电机中的应用更趋于模块化、通用化，大大提高了计算速度，节省了机时。     

高速开关磁阻电机电磁解析分析方法

磁化曲线计算是SRM解析计算的关键,现有的磁化曲线计算公式大多针对多极数低速SRM,不适用于高速运行的低极数SRM.本文在传统8/6极低速SRM磁化曲线的基础上,推导了4/2极高速SRM三个重要位置的磁化曲线计算公式,并与有限元结果做了对比.对额定工况下的4/2极SRM样机进行了转矩校验,指出了传统校验法的不足,提出了新的校验方法.最后,考虑电机自起动能力,优化了电机转子结构.     

基于Ansoft的开关磁阻电机设计和有限元分析

开关磁阻电机作为一种机电一体化电机,其电磁关系较为复杂。首先对开关磁阻电机进行电磁设计,得到了性能曲线;然后利用有限元的方法进行了三维静态磁场和瞬态磁场的分析,得到了开关磁阻电机的静态磁场分布和瞬态响应曲线。为开关磁阻电机的设计、仿真、控制提供了依据。     

开关磁阻电机非线性特性的有限元计算

利用有限元方法对开关磁阻电机的非线性特性进行了研究。考虑到开关磁阻电机的磁饱和、非线性及磁场疏密分布的情况,利用ANSYS软件对开关磁阻电机在不同转子位置、不同电流载荷下的磁场分布进行了二维有限元分析和计算,据此可求得电机的参数和性能,作为电机进一步优化和控制的依据。对AN-SYS的求解功能进行了深一步的挖掘和应用,使此软件在电机中的应用更趋于模块化、通用化,大大提高了计算速度,节省了机时。     

高转矩密度横向磁场开关磁阻电机的设计

基于对横向磁场电机结构特点与工作原理分析的基础上，提出了一种适用于低速、直驱领域的模块结构横向磁场开关磁阻电机设计及主要位置磁化曲线的解析计算方法。样机试验结果表明，参数计算方法具有较好的精度，电机转矩密度和运行效率均高于同体积异步电机。     

一种开关磁阻电机非线性磁链与转矩建模方法

开关磁阻电机(SRM)由于磁化曲线高度饱和非线性的特点,造成传统的电机性能分析和建模方法很难运用到SRM中。根据SRM磁链曲线的特点,提出了一种带修正因子的反正切函数来建立SRM模型的方法。在获得SRM 5个特殊转子位置处的9个磁链数据点的基础上,利用傅立叶级数分解和反正切函数来拟合SRM的磁链特性,并推导出电感和电磁转矩模型。该模型函数表达式简单、系数修改方便、计算精度高,并且能够直观的反映SRM的磁链、电感和转矩变化情况。以一台550 W、6/4极SRM为例,进行了仿真与实验比较,结果表明该模型能够很好的反映SRM的实际工作状况,验证了所建模型的精确性和有效性。     

横向磁场直线开关磁阻电机的数学建模

为了建立横向磁场直线开关磁阻电机(transverse flux linear switched reluctance motors,TFLSRM)的解析数学模型,首先分析TFLSRM的结构和磁路特点,建立TFLSRM的磁路等效模型,采用直线磁路和变椭圆系数的椭圆形磁路分割法推导等效磁路的气隙磁导解析式,确定以磁导表示的绕组电感和磁链,建立了推力和法向力的数学模型.有限元分析结果验证了所建数学模型的正确性,利用该模型分析了改变次级极宽和气隙长度对电机推力和法向力的影响,半实物仿真实验结果验证了所建模型的有效性.     

高速SRM无位置传感器控制

针对简化磁链法开通角和关断角无法灵活且精确控制的问题,限制SRM(swithed reluctance motor)效率和高速运行性能,根据不同转速,提出实时调整开关角的无位置检测控制策略,通过建立电机有限元仿真模型,计算得到样机不同转子位置磁链模型.为提高角度位置控制精确度,针对SRM磁链模型的特点,给出参考磁链选取原则,在此基础上,根据不同转速实时调整开关角,实现SRM变角度位置控制.为验证提出的无位置控制策略的有效性,分别选取低速和高速样机进行试验.结果表明,提出的无位置检测法适用于低速和高速SRM,具有较高位置估算精确度.     

磁链模型的双开关磁阻电机无位置传感器控制

针对开关磁阻电机( SRM)转子位置传感器带来的成本提高、可靠性降低的问题,研究双SRM无传感器控制.利用SRM两个特殊位置的磁链特性,建立非线性磁链解析模型,给出磁链模型中的参数计算方法,提出双开关磁阻电机无位置传感器控制策略.以TMS320F2812 DSP为控制核心,搭建两台18.5 kW SRM控制器,并实现双...     

基于边界约束RBF网络的SRM磁链特性在线建模

针对开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)本体非线性所带来的难以建模的问题,研究了SRM的磁链特性在线建模。在分析边界约束RBF网络(boundary constraints radial basis function,BC-RBF)的拓扑结构与学习算法的基础上,提出了以DSP为控制核心的SRM磁链特性在线建模方法,搭建了磁链特性在线建模实验平台。18.5k W和132k W两台样机的在线建模实验结果表明,该方法能够实现不同功率等级下SRM磁链特性在线建模,建模误差小于0.01Wb,该方法通过转速开环恒定电流方式在线检测获得电机原始数据,因而无需增加额外硬件检测设备,具有可行性和可移植性,为开关磁阻电机的磁链特性建模提供了一种易于实现的方案。     

无轴承开关磁阻电机磁场及力特性的分析

分析了无轴承开关磁阻电机(SRM)径向悬浮力产生原理.考虑磁饱和,以非线性磁化曲线为基础,建立了无轴承SRM的ANSYS有限元二维模型,对一台原理样机进行了电磁场分析,计算了转矩与悬浮力特性.将计算结果与采用线性磁化曲线时的有限元结果进行了比较,结果显示出考虑磁饱和的必要性,同时为样机的有效控制奠定了基础.     

基于APC控制的开关磁阻电机性能分析

针对开关磁阻电动机二维有限元计算考虑端部效应问题,为提高其电磁场的计算精确度,根据开关磁阻电动机(SRM)性能及其系统的结构特点,搭建了SRM及其控制系统的整体模型,在电磁场基本理论的基础上,采用有限元法对角度位置控制( APC)控制下的SRM的电磁场进行了数值研究.在理论计算的基础上得出了SRM的输出转矩、相电流波形以及磁链等参量的变化曲线,并对其进行了详细地分析,同时将数值计算结果与实测结果进行比较,验证了二维仿真中考虑绕组端部磁场影响的模型的合理性,为SRM性能优化及温升和噪声地研究提供了理论依据.     

电励磁单相开关磁通电机电磁性能解析计算

开关磁通电机作为一种双凸极电机,由于复杂的磁路结构和特殊的工作方式使得电磁性能的解析计算成为难点。基于子域法建立电励磁开关磁通电机的解析模型,根据电机结构和各部分电磁性能,将求解区域划分为多个子区域,在每个子域内建立磁场的偏微分方程,根据矢量磁位通解和边界条件,建立包含积分常数的方程组,可求解得到每个子域的矢量磁位,进而可计算磁通密度、绕组磁链、感应电动势以及电磁转矩。解析法、有限元法和样机实验结果对比表明,结果非常接近,证明了解析模型的正确性。该模型能够体现结构参数对电磁性能的影响,可应用于开关磁通电机的初始设计和优化计算中。     

Mover design and performance analysis of linear synchronous reluctance motor with multiflux barrier

A synchronous reluctance motor has many advantages because it has no permanent magnet, such as low back emf in high‐speed operation, maintaining performance in a high‐temperature environment, and so on. Therefore, many rotor constructions have been studied and developed. The rotor with multiflux barrier structure has the merit of easy construction and high performance. The linear synchronous reluctance motor has been developed. It is necessary to improve the performance of the mover design for industrial use, because of its low power factor. In this paper, we propose a novel configuration of mover for the linear synchronous reluctance motor, and examine the static characteristics of the motor with reluctance equalization design by means of the finite element method. From analytical results, it is demonstrated that the static characteristics of the linear synchronous reluctance motor are greatly improved by the reluctance equalization design at the iron layer in the mover. © 2002 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 138(4): 61–69, 2002; DOI 10.1002/eej.1139     

12/14混合定子磁悬浮开关磁阻电机磁链特性及磁链建模研究

12/14混合定子磁悬浮开关磁阻电机(HSBSRM)的磁链是计算电磁转矩和径向悬浮力的基础,是实现电机稳定旋转和悬浮的前提。针对常规解析法建立的12/14HSBSRM磁链模型的局限性,提出了基于贝叶斯证据框架最小二乘支持向量机(LS-SVM)的磁链建模方法。通过有限元法分析了HSBSRM悬浮绕组与转矩绕组磁链的耦合关系、悬浮绕组间磁链耦合关系绕组磁链与径向位移关系、悬浮绕组磁链与转子位置角关系,建立了基于贝叶斯证据框架LSSVM的磁链模型,仿真结果表明所提方法能够快速准确的建立磁链模型。