TFPM电机的振动与电磁噪声分析

文中研究了一种新型特种电机机—横向磁通永磁电机,通过Ansys Maxwell,计算了空载气隙磁场和电磁力,然后将电磁力加载在电机定子齿上,研究电机的谐响应和声场。通过对本机固有频率的分析,找到产生较大振动和噪声的原因,为抑制该类电机的电磁振动与噪声提供了理论支持。     

基于有限元法的永磁同步电机铁耗计算

给出了永磁同步电机铁心损耗的计算模型以及铁耗计算的一般方法。通过有限元分析,得出定、转子铁心不同区域磁场的变化规律。综合考虑电机中交变磁场与旋转磁场的影响,对永磁同步电机的铁耗进行了分析计算。给出其不同位置的损耗密度以及电机中各种损耗的含量,为进一步对电机进行优化设计、减少损耗奠定了基础。     

多注周期永磁聚焦系统横向磁场的研究

从理论上对多注行波管周期永磁聚焦系统横向磁场的性质以及对电子注聚焦的影响进行了讨论,并借助仿真手段分析了一五注耦合腔周期永磁聚焦系统各电子注通道轴内的横向磁场分布规律,讨论耦合槽结构对横向磁场分布的影响,并对横向磁场造成的电子注偏移进行了粒子模拟。     

基于MAXWELL2D静磁场分析的特种电机教学

特种电机应用越来越广泛,已成为“电机学”教学的重要内容,其结构和磁场分布不同于传统同步电机,是“电机学”教学的难点之一。本文以永磁电机为例,探讨了MAXWELL2D建模实现电机旋转结构动画显示的方法,并利用MAXWELL2D对永磁电机进行静磁场有限元分析,直观呈现电机内磁场分布特点,便于学生理解和接受特种电机的结构和原理。本文方法对于其他特种电机的教学具有参考价值。     

圆筒型双Ω定子横向磁通永磁电机建模分析

双Ω型定子横向磁通永磁直线电机在同一个电枢上通过整合两组定子铁心的方式使得其结构更加紧凑,其空间利用率高、效率高、功率密度大。在分析新型双Ω定子横向磁通永磁直线电机的基础上设计了两类圆筒型的双Ω定子横向磁通永磁电机,采用有限元分析方法(FEA)分别对两类电机的气隙磁密波形、反电势、磁链及电磁转矩参数进行比较分析。结果表明:三相结构更加紧凑,适用于对电机体积限制严格、转矩高的场合;单相结构的磁通密度分布、反电势、磁链参数波形更为理想,在电机精度要求较高的场合可选择该结构。     

用于简易变频器设计的新型扁平输入整流器

在制造横向磁场永磁电机（TFPM）电机之前，应确定最大转矩的波形。通过调整TEPM电机的各项几何参数，可以使电机达到其最大转矩。一种基于人工智能的最优化方法可以使得每个极间隔都获得理想的转矩波形。本文给出了一种用于优化TEPM几何参数的遗传算法，该算法同样适用于其它结构的电机。     

在几何结构设计中采用遗传算法优化横向磁场永磁电机的转矩波形

在制造横向磁场永磁电机（TFPM）电机之前，应确定最大转矩的波形。通过调整TFPM电机的各项几何参数，可以使电机达到其最大转矩。一种基于人工智能的最优化方法可以使得每个极间隔都获得理想的转矩波形。本文给出了一种用于优化TFPM几何参数的遗传算法，该算法同样适用于其它结构的电机。     

探讨车用内置式永磁电机损耗最小简易控制

车用内置式永磁电机损耗最小简易控制对提高车用内置式永磁电机的应用效率有着重要作用.分析研究车用内置式永磁电机损耗最小简易控制,通过阐述车用内置永磁电机结构,分析使用过程中的主要损耗,提出车用内置式永磁电机损耗最小简易控制的有效策略,希望对提高车用内置永磁电机的工作效率有一定作用,从而促进电力系统的发展.     

基于Infineon XC2267的电机控制系统设计

在电动汽车的研究当中,驱动电机及其控制系统设计尤为重要,文中基于英飞凌公司的16位微控制器芯片XC2267,设计了电动汽车用永磁同步电机磁场定向矢量控制系统。对控制系统部分硬件电路进行了设计,并在Simulink仿真环境下建立电机控制系统的的仿真模型。仿真结果表明,系统设计合理、电机运行响应快、稳定性好,而且对永磁同步电机实际控制系统具有一定的指导意义。     

基于Ansoft汽车永磁电机磁场有限元分析

针对Ansoft Maxwell软件的电磁仿真方法是否有效,分别采用Ansoft Maxwell和Simplorer软件对磁场和电路进行仿真的方法。分析了永磁同步电机的结构,建立永磁同步电机的电-磁场理论模型和电磁损耗模型,用电磁仿真软件进行仿真。通过电机性能实验台测试永磁同步电机的关键输出特性,并与仿真结果进行对比分析。结果表明,参数误差均＜5%,验证了电磁仿真的有效性。     

外加磁场对不锈钢激光热丝焊的影响

为了研究磁场对激光焊接的影响,采用在工件旁放置永磁铁、提供横向或者纵向常磁场对不锈钢进行激光电流热丝焊接的方法,结合焊缝横截面形状以及焊缝组织等,对不同磁场下激光热丝焊接头进行了分析。结果表明,磁场的加入对焊接过程和接头形状有显著影响,适当的磁感应强度能稳定激光热丝焊接过程,磁感应强度过大则易造成大量飞溅;焊缝接头的形状随磁场的方向、极性以及磁感应强度的变化而改变;横向磁场的加入能提高激光热丝焊接效率;磁场还能减少焊缝柱状树枝晶区域,促进胞状晶的形成,提高焊缝的显微硬度值。外加磁场在焊接熔池中产生了安培力,安培力是搅拌熔池的主要作用力,从而改变液态金属流动,造成激光热丝焊接头形状和组织的改变。     

厚膜永磁阵列表面磁场分布研究

厚膜永磁阵列是近年来 MEMS器件中的重要材料之一 ,研究其表面磁场分布对实际应用中永磁阵列单元几何尺寸的设计具有重要指导作用。文中建立了厚膜永磁阵列表面磁场分布的计算模型 ,并得到了永磁阵列表面磁场分布。结果表明永磁阵列表面磁场呈周期性分布 ,与磁体单元高度、宽度以及磁体单元间隔密切相关。     

稀土永磁同步电动机失磁对电机损耗的影响

研究表明,与一般电机相比,稀土永磁同步电动机的平均节电率可达10％以上,专用稀土永磁电动机的节电率高达15％～20％。但是,由于该类型电动机采用稀土永磁材料励磁,永磁材料的特性决定了永磁同步电动机在运行时容易受到温度、电枢反应、机械振动等因素影响产生失磁故障,使电机损耗增加、性能下降甚至停转。在此基于有限元电磁场分析软件Ansoft13对调速永磁同步电动机进行建模仿真,模拟其发生失磁故障的状态,对失磁故障状态下电机的铜耗和铁耗进行定量分析,研究稀土永磁同步电动机失磁程度与电机损耗的动态关系。这些研究表明在电机设计和运行过程中采取措施降低其不可逆失磁是非常重要的。     

核磁共振陀螺横向补偿磁场优化设计

核磁共振陀螺作为目前世界上体积最小的导航级陀螺,已受到国内外的广泛重视。核磁共振陀螺通过检测磁场中原子核自旋进动频率的改变确定载体角速度,其陀螺精度与磁场的均匀性、稳定性密切相关。导航级核磁共振陀螺需要飞特级磁场环境,高效磁屏蔽一般仅能完成5～6个数量级的磁抑制,还需进行主动磁补偿。该文从核磁共振陀螺磁场分布的理论分析出发,通过数学计算和计算机仿真,分析和研究了横向磁补偿系统的磁场分布,并对横向磁补偿线圈进行了优化设计。设计的核磁共振陀螺横向磁补偿系统磁场均匀性较优化前提高约13倍,满足了核磁共振陀螺的使用需求。该工作为核磁共振陀螺仪设计和制造提供了一定的理论依据和参考价值。     

卷首语

众所周知,过去十多年中永磁电机发展迅速,在国民经济中获得广泛应用。尤其是稀土永磁材料的应用,大大提高了永磁电机的性能,使其具有更加广阔的应用前景。对永磁电机相关领域的研究也成为大家关注的热点。本期从2007年德国纽伦堡PCIM欧洲会议中遴选了五篇与永磁电机     

基于PAC的电机控制器快速控制原型的研究

电机控制器的开发是电动汽车开发中的重要环节。文中提出了一种基于NI Compact RIO可编程自动化控制器(PAC)的电机控制器快速控制原型(RCP)的方法。通过对PAC的主要架构、功能、实现形式进行阐述,结合永磁同步电机磁场定向控制方法,阐述了Compact RIO在电机控制器快速控制原型的具体实现方法。试验证明,基于PAC的快速控制原型方法适用于电动汽车用电机控制器的开发。     

基于转子磁场定向的永磁同步电机牵引控制策略

以永磁同步电机为控制对象,研究了其转子磁场定向驱动的控制策略。首先分析永磁同步电机的数学模型,基于此研究转子磁场定向永磁同步电机的调速控制策略,并设计了速度外环和电流内环的调节器,最后通过系统仿真验证了整个驱动控制策略的有效性。结果表明,系统抗干扰能力强,具有良好的动静态性能。     

槽楔材料对PMLSM电磁特性的影响

为提高PMLSM的电磁性能并降低齿槽力和推力波动,文中提出一种在直线电机槽口安装槽楔的解决方案。槽楔材料对电机性能影响较大,为了使电磁性能最佳,文中以分数槽永磁直线同步电机为研究对象,分析了槽楔材料为硬磁、软磁和非磁时对电机气隙系数的影响。利用有限元法对比分析了3种槽楔材料下电机的气隙磁场、反电动势、齿槽力和推力波动等电磁性能,并对不同负载下削弱推力波动的程度进行对比。分析结果表明,硬磁性材料可以有效降低齿槽力和推力波动。最后研究了不同相对磁导率下硬磁性材料对电机性能的影响,并得到电机性能最佳时的相对磁导率值,为进一步提高电机性能提供了理论基础。     

德州仪器最新评估平台加速三相无刷电机启动

日前．德州仪器（TI）宣布推出一款可启动无刷直流（BLDC）与永磁同步（PMSM）电机的完整电机控制评估套件。该DRV8312-C2-KIT是一款高性能．低功耗、低成本的无传感器磁场定向控制（FOC）及梯形通信平台,其可帮助电机实现创新,     

永磁电机的研究现状与发展趋势

本文通过介绍永磁电机结构特点、工作原理及其优越性,讨论了其应用领域和应用前景,最后又给出了永磁电机推广所面临的问题,希望对未来永磁电机的发展有所帮助。