高速永磁同步电机的研制

论述了“双反应理论”在永磁同步电动机性能分析中的应用,介绍了1.9kW高速永磁同步电动机的研制情况,并结合样机研制对永磁同步电动机设计和试制中碰到的有关问题作了认真的讨论。     

低压永磁同步电动机不同转子磁路结构分析

对低压永磁同步电动机不同转子磁路结构进行分析。与传统的电励磁同步电机相比,永磁同步电动机特别是稀土永磁同步电机优点甚多:首先,永磁同步电动机损耗少、效率高、节电效果明显;其次,永磁同步电动机结构简单、运行可靠。但转子磁路结构不同,则电动机的运行性能、控制系统、制造工艺和适用场所也不同。以一台55k W-4电机为例,结合Ansoft有限元分析,了解不同转子磁路结构的区别。     

基于Ansys的永磁同步电动机磁场分析与计算

利用有限元分析软件Ansys对永磁同步电动机内部电磁场进行分析计算,结合样机获得电动机空载及负载运行时的交、直轴电枢反应磁场,并通过Ansys的后处理功能得到空载时的气隙磁密和磁矢位分布图;在此基础上对永磁同步电动机的反电动势进行了分析计算,为永磁同步电动机的性能分析及设计提供了一定参考.     

高压永磁同步电动机转子不同结构的起动性能分析

高压永磁自起动同步电动机从起动到牵入同步过程是一个复杂的机电瞬变过程.在电动机设计过程中,如何使电动机的起动性能、牵入性能以及稳态运行的过载性能达到协调统一是个不容忽视的问题.基于永磁电动机转子结构的改进,本文对高压永磁同步电动机的起动过程进行了数字仿真,研究了动态起动过程,研究了直轴同步电抗、交轴同步电抗以及两种同步电抗的比值对起动转矩、牵入转矩以及失步转矩的影响,并在分析过程中结合所得结论对一台315kW、6kV高压永磁自起动同步电动机及其改进结构进行了研究论证.仿真及试验结果表明,转子结构改进后的高压永磁同步电动机在起动过程中的几种性能上各有所长,互有得失,所得这些结论对推动高压永磁自起动同步电动机的实际运用具有指导意义.     

横向磁场永磁同步电动机d-q轴模型研究

横向磁场永磁同步电动机(TFPMSM)由于磁路结构与传统径向永磁同步电动机不同,使得其d-q轴电感的求解与传统径向永磁同步电动机不同,难以直接套用传统径向永磁同步电动机的公式.结合传统径向永磁同步电动机的坐标变换矩阵和方程,给出了相应的横向磁场永磁同步电动机的坐标变换矩阵和功率求解方程.根据横向磁场永磁同步电动机各相之间没有磁路耦合的特点,分析了其相绕组自感系数的变化规律.结合该种电动机的相绕组电压和磁链平衡方程式,分析了只考虑基波的情况下电动机的d-q轴电感的求解方法.模型分析将横向磁场永磁同步电动机的数学模型与传统径向永磁同步电动机的模型进行了统一,简化了横向磁场永磁同步电动机的分析.     

基于稀土永磁同步电动机起动特性研究转子磁路结构设计

稀土永磁同步电动机由于转子磁路结构不对称产生的凸极效应转矩和永磁体产生的发电机制动转矩,影响起动过程的性能,严重情况下致使无法牵入同步运行。本文基于稀土永磁同步电动机起动过程特性的理论分析,结合典型规格样机参数与性能的计算值和起动过程的电磁转矩的实测曲线,阐述d、q轴电抗对起动过程性能的影响,研究永磁同步电动机转子磁路结构设计。     

稀土永磁同步电动机发展动向

概述永磁同步电动机的发展动向及钕铁硼永磁在永磁同步电动机中的应用。通过永磁同步电动机与异步电动机的性能比较,指出用稀土永磁同步电动机取代异步电动机可达到高效节能的效果。     

电动汽车用永磁同步电动机交、直轴电感计算

利用Anosoft软件中的Maxwell 2D模块对电动汽车用永磁同步电动机进行二维有限元计算,利用保留磁导率的方法计算永磁同步电动机的交、直轴电感参数,从而为永磁同步电动机设计和性能分析提供了依据。     

永磁同步电动机电抗参数研究

永磁同步电动机电抗参数是电机性能分析和优化设计的重要依据.由于永磁同步电动机转子磁路结构多种多样,与普通同步电机有很大差别,电抗参数用现有计算方法难以计算准确,不仅导致延长研制过程、加大研制费用,而且使设计优化和性能仿真缺乏科学依据.本文利用ANSOFT软件对永磁同步电动机的交、直轴电枢反应电抗参数进行计算,计算结果与试验测试结果吻合较好,在此基础上总结出永磁同步电动机电抗参数的变化规律,为永磁同步电动机设计提供了依据.     

直接转矩控制的永磁同步电动机起动特性研究

在研究了永磁同步电动机直接转矩控制基本原理的基础上,分析了永磁同步电动机的起动特点,提出了一种直接转矩控制永磁同步电动机起动的方法,仿真结果表明,该方法具有良好的起动性能。     

铁氧体单相永磁辅助磁阻同步电动机研究

研究一种新型铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动机。这种电机与钕铁硼永磁单相同步电动机效率接近,但制造成本低,具有较高的性价比。文章首先对同一规格的单相异步电动机、钕铁硼永磁单相同步电动机和铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动机三种单相电机进行了建模及仿真比较,然后分析了铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动机的稳态性能,最后给出了22 W铁氧体单相永磁辅助式磁阻同步电动机样机的部分实验结果及其分析。     

异步起动永磁辅助式磁阻同步电动机研究

异步起动稀土永磁同步电动机面临制造成本的挑战。如何在保证电机性能的前提下,用低成本的铁氧体替代钕铁硼永磁材料,是异步起动永磁同步电动机研究中的一个重要课题。本文研究异步起动铁氧体永磁辅助式磁阻同步电动机,首先介绍永磁辅助式磁阻同步电动机的最大磁阻转矩原理,接着分析其起动特点,最后构建30 kW永磁辅助式磁阻同步电动机模型并进行仿真分析。     

基于Maxwell 12的稀土永磁同步电机设计优化

针对传统的场路耦合法设计,永磁同步电动机磁路计算不准确的问题,采用永磁电机设计软件Maxwell 12完成对永磁同步电动机的设计优化。首先用该软件中的磁路法设计软件Rmxprt进行设计,对其中永磁体磁化方向长度和气隙对电机性能的影响作进行分析;然后再用其中的有限元分析软件Maxwell2D对永磁同步电动机的电磁场进行仿真,对设计进行合理性分析,最后结合两者的结果完成电机的优化设计。     

永磁同步电动机发展展望

与传统感应电动机相比，永磁同步电动机具有独特的性能。主要介绍永磁同步电动机的特点，并分析了国内外研究现状及其发展趋势。     

三相异步起动永磁同步电动机起动特性

针对永磁电机牵入同步困难的问题,依据永磁电机基本原理和电磁场理论,对异步起动永磁同步电动机的起动性能进行了研究。以一台18．5kW6极切向式三相异步起动永磁同步电动机为例,建立永磁电动机起动过程的数学模型,给出了求解域和假定条件下的有限元方程,采用场路结合法计算了异步起动永磁同步电动机的瞬态电磁场,分析了样机的起动过程及隔磁磁桥尺寸变化和绕组排列不同对电机起动性能的影响。通过样机对模型仿真分析可知,样机具有较好的起动性能,能快速牵入同步转速,采用单双层绕组时起动性能要比采用双层绕组时的起动性能好;隔磁磁桥尺寸对电机的起动性能影响很大,其过大或过小都会使起动性能变差,不利于牵入同步转速。     

永磁同步电动机的混沌数学模型及其线性反馈同步控制

通过分析永磁同步电动机的非线性特性,推导出其对应的数学模型,对其进行复杂动力学分析后得出其是混沌数学模型的结论,从而将控制永磁同步电动机系统转化为对混沌系统的控制,用线性反馈同步控制方法对永磁同步电动机的三种运行状态进行控制,利用Matlab仿真达到了控制永磁同步电动机的目的。结果表明,利用线性反馈可以很好地消除混沌,使系统达到一个稳定的状态。该控制策略能有效地改善永磁同步电动机系统的动态性能,增强其鲁棒性与抗干扰能力。     

基于台架实验的电动车用永磁同步电动机设计分析与实验

为提高电动汽车驱动性能,以电动汽车驱动系统要求为目标,进行永磁同步电动机功率、电枢直径、计算长度和转子结构参数设计,并进行场路结合设计计算.利用以上参数设计了电动汽车用永磁同步电动机样机,进行了驱动电机系统台架试验.实验结果表明,永磁同步电动机低速转矩大、恒功率区宽、温升低,满足电动车的需要.     

采用SVPWM的永磁同步电动机系统建模与仿真

为了兼顾永磁同步电动机的成本和控制性能,在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,基于Matlab/Simulink建立了永磁同步电动机磁场定向控制系统仿真模型。重点阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理及算法,给出了利用Simulink的实现方法。该模型较之以往论文给出的滞环电流控制型永磁同步电动机系统更具有普遍性和实用性。仿真结果证明了该模型的有效性,并验证了其他控制算法,为永磁同步电动机系统的设计和调试提供了思路。     

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。     

矩阵变换器-永磁同步电动机直接转矩控制系统研究

结合矩阵变换器空间矢量调制和直接转矩控制的原理,提出了一种合成矢量控制方法.用矩阵变换器驱动永磁同步电动机,建立矩阵变换器-永磁同步电动机直接转矩控制系统,实现永磁同步电动机的交交直接控制.用Matlab/Simulink对系统进行仿真,仿真结果表明,该系统具有良好的动静态性能,用该方法实现基于矩阵变换器的永磁同步电动机直接转矩控制是有效可行的.