罩极电机中阶梯气隙作用的研究

本文从理论上探讨阶梯气隙对罩极电机性能的影响,并定性地指出阶梯气隙宽、深取值的限定条件.     

罩极电机转矩的计算和分析

罩极电机是用于单相交流电源、小功率驱动用的电机。一方面由于容量小,为使结构简单、加工方便,电机便做成凸极定子,集中绕组,短路的罩极环和铸铝转子。另一方面,由于生产批量大,因此,改进质量、提高效率和节省用料,也同样是一个不容忽视的课题。首先,罩极电机结构上的特点是,主绕组和作为罩极线圈的副绕组都是集中绕组。磁势中包含有所有奇数的谐波分量,不能不计。其次,两绕组轴线不是正交,即夹角θ不为90°电角度。计算转矩时,     

罩极电机磁桥对气隙磁场的影响

罩极电机由于有罩极短路绕组,它的原理和性能都与普通异步电机有较大的差别,而利用磁桥(磁分路片),则可改善和提高其性能,因此,磁桥在罩极电机中的作用是不容忽视的。见图1,由于磁桥的存在,电机磁路中就有一通过磁路又耦链主绕组和罩极绕组的磁通φ_(13),显然,分析φ_(13)的作用有助于了解磁极在罩极电机中的作用及其对原理和加工制造方面等的影响。     

阶梯气隙罩极电动机的参数计算问题

指出了阶梯气隙罩极电动机参数计算中存在的问题,讨论了阶梯气隙对电动机参数的影响,主要是主绕组与起动绕组的互感和定子主电抗的变化情况,同时分析了罩极槽开口的影响和极尖边缘效应以及气隙磁场波形的选取问题     

隐极式罩极电机的理论分析

一、引言单相异步电机为了能有起动能力,最简单的办法就是在与主绕组相距小于90°电角度处置一短路线圈。由于主磁通穿入此线圈,感生电势,产生电流,便会在空间形成旋转磁场,使电机转动。不过,这个短路线圈相当于一个变压器的短路副端绕组,会增大电机损耗,使效率仅在5～20％之间。因此,只能用于小功率。用在几瓦以下的,多是凸极罩极短路环式电机。它的结构简单,制造方便。功率稍大的,可将定子作成分布绕组,罩极线圈也作成绕线式的分布线圈,如图1所示。多用于几十瓦的鼓风机中。     

凸极电机中的磁阻转矩

电机中气隙磁场对凸极结构铁心的有质动力形成了电机的磁阻转矩。现在关于凸极同步电机的磁阻转矩多半是从电压向量图令励磁等于零而得到的。这样讨论,物理意义不够明显,而且要计及电阻、漏抗的影响,使得到的公式相当繁复。本文试从产生磁阻转矩的内在原因出发,利用磁补偿法将凸极电机转化成等效的有q轴励磁的隐极电机来计算电磁转矩;讨论在凸极电机中主电磁转矩和磁阻转矩的相互关系,最后讨论了获得最大磁阻转矩所需的最佳d、q轴磁导比。     

开关磁阻电机绕组气隙建模及最佳气隙宽度确定方法

针对开关磁阻电机定子槽内双绕组间因存在不规则气隙而导致其温度场分析建模困难的问题,提出一种双绕组气隙的改进建模方法。分析了电机双绕组间气隙总截面积的计算方法,研究了双绕组气隙的模型结构与最佳气隙宽度的确定方法,在此基础上建立了开关磁阻电机的三维有限元模型,并采用有限元法对其温度场进行了分析,得到开关磁阻电机的温度场分布,通过对不同气隙宽度下的温度场分析并采用数值拟合方法得到其气隙宽度与相应温度间的函数关系,利用该函数关系及相应的实测温度值,即可得到双绕组气隙模型的最佳气隙宽度,该方法因有效提高了开关磁阻电机温度场分析结果的准确性,因而具有较好的应用价值。     

塑封罩极电机

本文就塑封罩极电机的结构和有关制造工艺问题等予以介绍。     

塑封罩极电机

本文就塑封罩极电机的结构的有关制造工艺问题等予以介绍。     

罩极电机罩极环内损耗和电流的测定方法

引言绝大多数罩极电机的罩极环仅有一圈,用粗导线或铜片制成。罩极环偏离主极中心线一定电角度,罩住一部份主极磁极,装套在主极磁极上,用来产生起动转矩。尽管罩极环内的感应电势很小,但由于罩极环本身的电阻和漏电抗更小。因此,罩极环内的电流通     

罩极电机的数学模型

为了研究电机的工作状态,广泛应用数学模型,用数学方法描述其中所发生的物理过程。作者在物理模型的基础上研究的这种单相罩极电动机的模型(图1),考虑了一系列早先未曾考虑到的因素。假定在单相异步罩极电动机的数学模型中,电动机的气隙磁场磁密的空间谐波幅值,以及鼠笼转子电流分布的谐波的幅值是未知的。对绕组回路的电势和沿定子正交轴线的磁场列出方程组。列方程组时,在给定导磁体铁中有限的饱和状态下,应用了全距线圈电流的磁场系统的叠加方法。文献规定,由于在异步罩极电动机中存在着由于铁心中磁势引起的磁不对称,气隙中磁密随全距线圈电流的分布规律在很大程度上取决于它在定子内     

阶梯气隙罩极电动机的新数学模型

提出了阶梯气隙罩极电动机的一种新数学模型,这一模型考虑了由于阶梯气隙存在气隙磁场畸变而增加正弦分量所产生的影响。利用矩阵理论推导出降阶的阻抗矩阵和转矩计算式。文中给出了理论分析结果和实验结果的比较。     

基于气隙变化的开关磁阻电机结构优化设计

针对电动汽车用开关磁阻电机转矩脉动大的问题,深入分析了电感、磁路饱和程度、径向力等对转矩及转矩脉动产生的影响,提出了设计并优化定子斜齿结构的方案,通过建立坐标系,用方程表示定子斜齿前沿所在直线和转子的运动轨迹,推导了转矩随定子结构改变的直接变化关系。对不同定子齿结构进行有限元仿真,验证理论推导,对比转矩脉动、最大转矩、电感、磁密等参数,确定最优定子斜齿结构。研究结果表明:通过电机优化设计,最大转矩增加20.8Nm,平均转矩增加23Nm,转矩脉动下降13%,提高了转矩输出能力,减小了转矩脉动。     

外永磁转子爪极电机空载气隙磁场解析计算

由于外永磁转子爪极电机的结构复杂,其空载气隙磁场需通过建立三维模型进行分析,而采用三维有限元方法计算耗时较长且网格剖分对其计算结果影响加大,因此本文提出了一种在极坐标系向建立的空载磁场解析计算模型。通过轴向分段的方法,将该电机三维模型转化为多个二维模型,并给出了相应的的边界条件,利用傅里叶级数变换和分离变量法推导得出了空载气隙磁场的切向和轴向磁通密度,齿槽转矩和空载反电动势的解析式。为了验证解析模型的准确性,将解析计算结果与有限元计算和样机实验测量的结果相比较,结果对比误差较小,验证了解析模型的准确性和可行性。     

直流永磁电机的气隙与计算极弧系数的选取

直流永磁电机的磁极形状较多,在设计中常会遇到气隙系数和计算极弧系数的选取。这些系数选取的精确程度直接影响电机设计精度和制造成本。通过对多种不同磁极形状永磁直流电机设计方案的计算分析,得出了这些系数与相关量的关系曲线。     

用位势——通量法计算单相开关磁阻电机气隙磁导

应用位势－通量法（STM），计算一新结构的单相开关磁阻电动机不同转子位置时的气隙磁导，并与有限元分析法计算结果进行比较，结果表明，STM计算精度满足工程设计要求，是一种有实用的推广价值的计算方法。     

罩极电动机理论与计算短训班开课

由哈尔滨电工学院和西安微电机研究所联合举办的罩极电动机理论与计算短训班已于十月二十六日在西安正式开课。哈尔滨电工学院王振永副教授担任主讲教师。来自二十个微电机厂家的电机设计人员参加了这期短训班。罩极电动机是一种结构简单应用广泛的微电机,目前这类电机尚缺乏比较成熟的计算方法,该短训班将通过对罩极电动机理论与计算的专题讲授以及学员们的验算讨论,     

单相罩极鼓风机电机定子重绕简易计算

一、主绕组计算 1.求总串联匝数W_p 我们按下面的公式,近似地求出总串联匝数W_p: W_p=110·10~6/D·L·B_δ每槽导体数N_1=2W_p/Z_1 式中:Z_1—定子槽数。求出匝数后,再验算定子轭、齿部磁密。验算公式为: 轭磁密:B_a=10~8/2h_a·L·K_c·W_p式中,h_a—定子轭高(厘米);     

开关磁阻电机气隙偏心故障综合检测方法

为了研究开关磁阻电机气隙偏心故障的检测方案,首先基于开关磁阻电机电路方程,推导出电机同相两绕组电流差值与气隙长度的函数关系式,再利用2D-TFEM计算电机处于正常状态及不同偏心等级情况下绕组电流差值,并将不同励磁模式下绕组电流差值转化为矩阵表达式。通过分析矩阵表达式各元素的对称性,提出一种以同相两绕组电流差值为特征量的气隙偏心故障检测方法。该法能够实现偏心故障诊断、故障定位、偏心方向判定及偏心类型辨别的综合检测。仿真与实验结果表明,该法与其他检测法相比,具有较高准确性、可靠性及鲁棒性。     

罩极电机(四)

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