一种表面-内置式永磁转子同步电机三维全域温度场分析

针对表面-内置式永磁转子同步电机(SIPMSM)具有结构紧凑和功率密度高的特点,准确计算SIPMSM各部件的温度分布非常重要。采用电磁场-温度场耦合分析的方法对SIPMSM的三维全域温度场进行计算。建立SIPMSM的电磁场和温度场有限元模型,分析在同步运行速度下负载和永磁体退磁对SIPMSM三维全域温度场的影响,也分析了在额定负载下运行速度对SIPMSM三维全域温度场的影响。通过仿真与实验结果的对比分析,验证了样机模型的合理性和计算结果的正确性。     

异步起动永磁同步电机的转矩特性

采用场路耦合的二维有限元法,对异步起动永磁同步电机的起动过程以及牵入过程、定位转矩等进行计算;通过与试验结果对比,得到场路耦合有限元法可以准确计算异步起动永磁同步电机的转矩特性的结论;并可以通过准确仿真计算得到电机的优化参数以及优化特性。     

异步起动永磁同步电机特性研究

异步起动永磁同步电机由于效率较普通异步感应电机高,且结构不复杂,可借用现有的普通感应电机定子,只需更改转子结构,因此在现今提倡高效率电机的背景下,具有很大的应用价值。本文对该种类型电机的特性以及工作原理进行了介绍,同时对于影响牵入同步转速的相关因素进行了研究,包括转子端环大小、不同导条面积、不同磁钢牌号和不同电压等因素,以便为该类型电机的设计提供参考。     

异步起动永磁同步电机非正常工况退磁分析

为了研究异步起动永磁同步电机非正常工况运行时的退磁磁场对永磁体的影响,通过建立有限元模型,计算分析了包括三相突然短路、缺相运行、过载运行、降电压运行、失步运行和堵转运行6种常见非正常工况运行时定子电流、转速和永磁体工作点磁密的变化。结果表明,起动过程电流均大于非正常工况运行时的冲击电流,直接影响了作用在永磁体上的去磁磁动势,定、转子合成磁动势作用在永磁体上,将使得永磁体工作点磁密最小,退磁风险最大。当电机在同步状态运行时,永磁体工作点磁密为恒定的值;当电机在失步状态运行时,转子导条产生感应电流,定子电流和转子导条电流产生的合成磁场使永磁体工作点磁密做周期性波动。     

异步起动永磁同步电机的转矩特性

采用场路耦合的二维有限元法,对异步起动永磁同步电机的起动过程以及牵入过程、定位转矩等进行计算;通过与试验结果对比,得到场路耦合有限元法可以准确计算异步起动永磁同步电机的转矩特性的结论;并可以通过准确仿真计算得到电机的优化参数以及优化特性。     

车用内置式永磁同步电机局部退磁分析

抗退磁能力是评价永磁电机性能优劣的重要因素之一,车用永磁同步电机受工作环境、功率密度等影响,永磁体易产生局部退磁。本文概述了永磁体的退磁机理,以一台存在局部退磁风险的8极48槽内置式永磁同步电机为例,分析了电机产生局部退磁时的转子磁场分布,提出在局部退磁区域增加辅助槽以增大该区域等效气隙来消除永磁体局部退磁风险的方法,分析了辅助槽尺寸对永磁体退磁情况及电机输出转矩的影响,通过选择合适的辅助槽尺寸消除了电机永磁体局部退磁的风险。     

基于动态模型的场路结合法求解异步起动永磁同步电机的起动过程

采用基于动态模型的场路结合法对“V”型磁钢的异步起动永磁同步电机的起动过程进行了研究。到目前为止，有三种常用方法用来分析这种电机的起动过程：解析方法、有限差分法和有限元法。其中，以有限元法的计算最为精确。而有限元法中有包含准动态参数法的场路结合的有限元法和动态参数的场路结合的有限元法。后一种方法可以精确地对永磁同步电机的起动过程进行仿真，同时考虑了集肤效应等非线性因素导致的起动过程中变化的阻抗参数，如：交直轴电枢反应电抗及转子阻抗等。文中给出了较为详细的永磁同步电机的动态模型，并介绍了应用二维非线性涡流场计算这类电机起动过程的基本理论。同时给出了仿真结果并进行了分析。     

抽油机用异步起动永磁同步电机的分析研究

分别对转子实心式与冲片式异步起动永磁同步电机进行分析比较研究.采用Ansoft软件建立两种电机的有限元分析模型,计算电机的磁场分布,比较电机的空载漏磁系数、齿槽转矩和空载反电势等特性.分析结果表明,转子实心式永磁同步电机具有起动转矩大、漏磁系数小和效率高等优点,在抽油机等场合获得广泛应用.     

小功率外转子异步起动永磁同步电机设计研究

由于小功率永磁同步电机(PMSM)定子电阻很大,导致永磁体制动转矩较大,因而难于起动。外转子结构相对于内转子结构定子槽相对更小,转子部分转动惯量更大,起动更加困难。该文提出并设计了一种特殊结构的外转子异步起动PMSM,电机为400 W,8极外转子结构。电机采用场路结合方法设计。首先使用Ansys有限元程序求出电机设计的关键参数:空载气隙反电势,漏磁系数,交直轴同步电抗等。然后用编制的磁路计算程序计算电机的起动性能曲线。通过先后设计的两台样机实验,证明场路结合设计方法更可行。同时,分析表明小功率PMSM的磁路饱和度对其起动性能影响很大,为了保证能良好起动,应适当降低其饱和度。     

两极异步起动永磁同步电机齿槽转矩的研究

异步起动永磁电机的齿槽转矩会引起转矩和转速的波动,对电机的起动和运行性能产生不利的影响.本文以一台2极1.5 kW的异步起动永磁同步电机为研究对象,分析了异步起动永磁同步电机齿槽转矩的特点,建立了该电机的有限元分析模型,并实验验证了模型的准确性.在此基础上,比较研究了转子闭口槽、定子辅助槽、优化极弧系数和采用不均匀气隙等几种方法对该电机齿槽转矩的削弱效果.     

基于感应电动机的自起动永磁同步电动机设计

直接利用2.2 kW异步电动机定子冲片和基座,重新设计电机的转子,将感应电动机改进成自起动永磁同步电动机.采用有限元分析软件,对电动机进行二维电磁场分析,仿真结果表明改进后的电动机具备较好的起动性能,功率因数和效率得到较大提高,达到了节能目的.     

嵌入式永磁同步电动机二维稳态温度场分析

对一种嵌入式永磁同步电动机的热性能参数进行了计算,在此基础上,根据传热学理论确定了电动机内热交换的边界条件,使用ANSYS软件中的热分析模块对该电动机进行了二维稳态温度场计算,通过温度分布云图分析了电动机额定运行状态下的温度场分布情况及产生原因,最后从产热与散热两方面考虑,对影响电动机温升的主要因素进行了讨论,从而为电动机的设计及优化提供参考.     

异步起动永磁同步电动机起动特性研究

异步起动永磁同步电动机具有较高的功率因数和效率,同时具有异步起动能力.异步起动永磁同步电动机在起动过程中受到诸如异步转矩、发电机制动转矩、磁阻负序转矩等多个转矩的合成作用,使得电机的起动过程同感应电机相比更为复杂.本文在感应电机的基础上,通过改进其转子设计异步起动永磁同步电动机,并采用有限元法计算和分析其起动过程,最后通过实验对感应电机和异步起动永磁同步电动机进行了比较.     

辅助磁障永磁同步电动机的电磁分析与参数优化

辅助磁障永磁同步电动机既具有永磁同步电动机高功率密度、高效率、高功率因数等优势,又兼具同步磁阻电机的宽调速范围、无高温退磁等优点,在调速驱动领域具有广阔的应用前景。在优化辅助磁障永磁同步电动机磁障形状、周边磁桥形状、磁障层数和永磁体占比的基础上,将其与“一”字型和“V”字型内置式永磁同步电动机进行对比分析,借助二维有限元仿真软件对三种结构的负载转矩、转矩脉动、损耗及效率等运行性能进行全面对比。以减小齿槽转矩有效值、减小空载反电势谐波含量和提高负载转矩有效值为目标对辅助磁障永磁同步电动机进行转子结构优化,对辅助磁障永磁同步电机的推广应用具有一定的参考价值。     

内置式永磁同步电机电感参数的研究

分析了永磁体磁势和电枢磁势共同作用时内置式永磁同步电机的电感特性,基于交流静态法,提出了一种改进的测量内置式永磁同步电机定子自感和互感以及交直轴电感的方法。为了考虑饱和和交叉耦合效应对电感参数的影响,该方法首先根据所测电压和电流数据计算出不同转子位置和电流下的磁链,然后根据磁链计算出电机自感和互感以及交直轴电感参数,并应用该方法进行了实测研究。结果表明,实测结果与有限元分析结果吻合较好,验证了该方法的可行性和有效性。     

面装永磁同步电机最小损耗的速度控制

提出了一种使面装永磁同步电机损耗最小的速度控制策略。首先介绍永磁同步电机的铜损和铁损模型,然后求得最优磁化电流,进一步给出最优指令电流id。仿真试验说明,与传统的id=0控制策略相比,新策略在高速或轻负载情况下能明显提高运行效率。     

永磁同步电动机异步起动过程分析

作为衡量同步电动机性能的一个重要要指标,永磁同步电动机的起动性能的研究也越来越多地受到人们的关注。基于上述考虑,本文针对永磁同步电动机的异步起动过程,通过运动方程和电磁场计算两种法进行了仿真研究,并通过试验,对比验证了仿真结果。     

内置式永磁同步电机驱动系统效率优化研究

针对城轨牵引的内置式永磁同步电机的运行损耗问题和动态性能改善问题,从IPMSM-DTC等效电路出发,建立了IPMSM-DTC的损耗模型,分析了各种损耗与励磁电流和转速的关系,提出了一种新颖方法推导出不同条件下的最优励磁电流,进而实时在线自动调整磁链给定值,并对转矩误差、磁链误差采用模糊控制,以使电机在不同的运行工况下达...