电动车辆驱动电机的尺寸优化和功率密度比较

高功率密度电动车辆驱动电机的发展促进了评估与优化带有不同电流与反电势波形的各种结构类型电机的功率水平的方法的研究。本文以一般化尺寸方程和功率密度方程为研究基础,探讨了盘式轴向磁场永磁电机和Ｗｅｈ氏横向磁场永磁电机的尺寸优化,进行了盘式轴向磁场永磁电机、Ｗｅｈ氏横向磁场永磁电机和传统的鼠笼式异步电机的功率密度的比较。     

组合定子聚磁式横向磁场永磁电机设计与磁场分析

本文在分析了横向磁场电机转矩提升原理的基础上，提出了一种新型的组合定子聚磁式横向磁场永磁电机，该结构形式特别适合于中小功率横向磁场永磁电机的制造；介绍了该电机的结构特点，并采用三维等效磁网络法进行了样机磁场分析和性能计算，样机的初步试验结果与计算结果基本吻合。     

横向磁场永磁电机系统建模与仿真

根据横向磁场永磁电机的数学模型，利用MAT-LAB／Simulink软件平台及SimPowerSystems工具箱丰富的模块库，建立了横向磁场永磁电机控制系统的仿真模型，仿真和实验结果的一致，验证了仿真模型的正确性。     

横向磁场永磁直线电机结构及电感参数分析

针对目前大多数横向磁场电机存在定子分离元件数较多、结构复杂等不足,在采用脉振磁场理论对横向磁场电机电磁机理进行分析的基础上,提出一种结构简单的横向磁场永磁直线电机.由于在结构中相邻两相绕组存在共槽边,因而带来了各相绕组的耦合问题;为此,分别采用磁路法和三维有限元法对横向磁场永磁直线电机的绕组电感进行计算和分析,通过比较绕组自感和互感的大小对相磁耦合问题进行判断和分析,并制作样机进行实验研究.研究结果表明,提出的横向磁场永磁直线电机结构简单,且各相基本解耦,使控制方法大大简化.     

聚磁式横向磁场永磁电机自定位转矩研究

本文主要研究了聚磁式横向磁场永磁电机自定位转矩及其与电机结构尺寸之间的关系问题,首先通过二维场模型定性分析了聚磁式横向磁场永磁电机自定位转矩的特点;并采用三维等效磁网络法进行了样机的三维场分析,分析了磁场分布情况,并计算了不同定子极宽时的自定位转矩;设计了样机,样机试验数据与设计基本吻合.     

现代永磁电机技术研究与应用开发

结合电动汽车与风力发电用永磁电机系统的开发,开展了基于多物理域分析与系统仿真的现代永磁电机设计技术研究;提出了多种具有磁场控制能力的新结构永磁电机,以促使永磁电机的设计理念与磁场控制技术不断变革和创新。     

专利快讯

一种横向磁场永磁电机；转子永磁变频调速电机及其轮毂电动轮；一种直冷式永磁交流伺服电机和无刷直流电机及其在燃料电池中的应用；高效节电直流永磁电机；     

横向磁场开关磁阻电机永磁屏蔽技术研究

首先阐述了横向磁场开关磁阻电机转矩提升原理，着重分析了漏磁通产生原因以及对电机性能产生的影响，在此基础上研究了一种具有双边永磁屏蔽外转子低速横向磁场开关磁阻电机，介绍了样机的结构特点，并采用三维等效磁网络法对样机进行了磁场计算，研究表明利用装设在定、转子极间的永磁体能有效屏蔽漏磁通，增加磁通变化率，提高输出转矩。样机的计算结果和试验结果基本吻合。     

一种新型聚磁式横向磁场永磁电机研究

首先分析了横向磁场电机实现转矩提升的基本原理 ,并在总结各种横向磁场电机拓扑结构特点的基础上 ,设计了一种新型组合定子双边聚磁式横向磁场永磁电机。介绍了样机的结构特点 ,采用三维等效磁网络法进行了样机磁场分析 ,并给出了样机气隙磁密的三维分布图以及电磁转矩计算结果等 ,样机试验与计算结果基本吻合。     

新型横向磁场永磁同步电动机电感参数计算与功率因数分析

由于横向磁场永磁同步电动机具有低转速、高转矩密度的特点,在推进电机领域被广泛研究。提出了一种新型结构的横向磁场永磁同步电动机;利用电磁场有限元数值计算对该电动机的电感参数进行了求解和分析。结合新型横向磁场永磁电动机的结构和参数特点,分析了电动机功率因数与其参数的关系。实验结果验证了分析结果的正确性。     

横向磁场永磁直线电机

介绍了横向磁场永磁直线电机的工作原理,结构特点及其发展状况,概括了其发展前景。     

四相横向磁通永磁电机的三电平滞环电流控制

以新型四相横向磁通永磁电机为研究对象,利用MATLAB/Simulink软件平台以及Simpower System工具箱,对闭环控制系统进行了研究。在传统双闭环调速控制基础上,为滞环电流控制环引入零电平,将滞环分为上滞环和下滞环。综合考虑开关频率与电流THD确定合适的滞环环宽,并根据偏差电流值与滞环环宽比较值得到逆变器控制信号。通过仿真得到各种工况下的电机运行数据,说明该控制方法能够对四相横向磁通永磁电机进行有效控制。     

横向磁场磁通反向电机的特性分析

提出一种横向磁场磁通反向电机结构,电机中的永磁体与电枢绕组均位于定子侧,转子齿嵌入开槽的非导磁材料转子筒中,定转子铁心均可由硅钢片叠压制成。相比传统横向磁场电机,横向磁场磁通反向电机具有结构简单、加工方便的优点。介绍了电机的基本结构,阐述了电机的基本工作原理。利用傅里叶级数法推导了电机的反电动势、电磁转矩以及定位转矩的表达式。利用三维有限元方法,分析了电机的永磁磁链、反电动势、定位转矩和电磁转矩等基本特性。在其基础上研制一台样机并进行初步实验研究,实验结果与有限元结果相吻合,验证了理论分析的正确性。     

横向磁场永磁电机性能研究

基于电机转矩和功率因数方程研究的基础，提出了一种依据电、磁负荷等参数解释横向磁场高转矩密度和低功率因数性能特点的新观点。该方法清晰、明确地给出了电机转矩密度和功率因数同电、磁负荷，漏磁，结构参数以及矢量控制的关系。结论对于同类电机设计及其性能与控制方式的分析具有一定的指导意义。     

横向磁场永磁直线电机连续往复运行时温度场计算与分析

根据横向磁场永磁直线电机在直线运动系统中的具体应用,对连续往复运行工况下电机的温升特性进行了研究。在综合考虑电机结构和运行状态特殊性的基础上,首先,建立横向磁场永磁直线电机包含机壳端盖在内且计及电枢绕组三维结构的温度场计算模型;其次,应用传热学理论,在考虑电机热源、工作状态和电机各部分热交换等因素的前提下,给出电机中材料的热传导系数、比热容以及各个表面散热系数的确定方法,同时,给出动子表面的散热系数、气隙间动子外表面和定子内表面的散热系数随速度的变化规律;最后,计算电机在连续往复运行工况下的瞬态温度场,并通过样机实验对温度场的计算结果进行了验证。     

横向磁场永磁电机性能研究

基于电机转矩和功率因数方程研究的基础,提出了一种依据电、磁负荷等参数解释横向磁场高转矩密度和低功率因数性能特点的新观点。该方法清晰、明确地给出了电机转矩密度和功率因数同电、磁负荷,漏磁,结构参数以及矢量控制的关系。结论对于同类电机设计及其性能与控制方式的分析具有一定的指导意义。     

一种新型组合式横磁通永磁风力发电机

在研究现有横磁通永磁电机结构的基础上,提出一种新型横磁通永磁风力发电机设计,其高转矩密度、低速、无刷化的特点非常适宜在直驱式风力发电系统应用。发电机整体由多模块组合而成,每个模块采用组合式定子结构可以降低加工难度,聚磁式转子设计显著提高了每极磁通。该电机各相之间实现了电磁和结构的双重解耦,设计自由度大,在综合考虑转矩密度和漏磁比例的基础上确定了电机的主要尺寸。通过三维有限元法进行了样机的磁场分析和性能计算,研究表明横磁通永磁发电机的输出电压调整率比传统永磁同步发电机小,输出电压的稳定度高。样机实验与计算结果基本吻合,验证了设计方法的正确性。     

一种改进粒子群算法在横向磁通永磁电机优化中的应用

通过对鸟、鱼等动物群体捕食行为的深入分析,进行了粒子群优化算法的改进研究:在优化过程中,动态调整学习因子和惯性参量,得到了全新的粒子速度与位置更新模式,从而有效防止了粒子的"早熟"问题,并改善了算法的全局寻优能力。使用提出的改进粒子群算法对典型数学函数进行校验,结果表明:改进算法的全局寻优能力比原算法有明显提高。将其引入电磁场逆问题求解过程,对一台聚磁式横向磁通永磁同步电机进行基于磁钢用量和电机整体体积最小的尺寸优化设计,取得了令人较为满意的效果。