无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合选择与应用(连载之三)

在文献[1]基础上,继续展开对分数槽集中绕组槽极数组合的讨论,分析影响槽极数组合选择的若干制约因素,如奇数槽或偶数槽、单层绕组或双层绕组、绕组磁势谐波与转子涡流损耗、组合的最小公倍数和齿槽转矩、绕组排列与径向不平衡磁拉力、纹波转矩等.结论可供设计者参考.     

三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之一)

分数槽集中绕组在无刷直流电动机应用日渐广泛。研究无刷直流电动机分数槽绕组的相数m、槽数Z、极对数p等设计参数之间的相互关系和约束条件,着重分析三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数Z/p组合规律,给出符合分数槽集中绕组条件的Z/p组合选择表。过去关于分数槽集中绕组文献多只提及表示为Z0=2、p0±1和Z0=2、p0±2的组合,文中给出更多的槽极数组合;同时引入了单元电机和虚拟电机概念,讨论了分数槽绕组和整数槽绕组的绕组分布系数对应关系等问题,可供设计者参考。     

三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之二)

观察表3,可以发现分数槽集中绕组的Z/p组合有如下规律: 1)对于每个p行,有若干个Z可选取.随着p的增加,可选取的Z会更多. 2)但那些为3倍数的p,可选取的Z偏少.     

分数槽集中绕组式无刷力矩电机极槽组合研究

制造引起电机定子和转子相对偏心是客观存在的,因此研究不同极槽组合下偏心对转矩波动影响,对极槽组合设计有重要的参考意义。采用有限元仿真方法分析了分数槽集中绕组式无刷力矩电机不同极槽组合下静、动态偏心对转矩波动影响,并进行了样机试验,结果表明：宜优选绕组线圈分成多组对称均布且极槽数最小公倍数大的偶数槽组合。     

三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之五)降低永磁无刷直流电动机齿槽转矩的设计措施

降低齿槽转矩通常是永磁电机设计的主要目标之一.综述了永磁无刷直流电动机齿槽转矩的主要设计措施,包括采用分数槽绕组、优化磁极极弧宽和槽口宽、不等气隙、斜极和斜槽、磁极分段错位、磁极偏移、齿顶开辅助凹槽等,可供设计者参考.     

分数槽集中绕组无刷直流电动机绕组结构对比

以6槽8极无刷直流电动机为例,介绍了分数槽集中绕组电机绕组结构包括单层结构和双层结构,通过Ansoft设计软件计算和样机测试对比,得出两者之间由于电感差异引起的机械特性的变化,为正确合理地应用单层绕组结构和双层绕组结构提供了思路。     

三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之七)多极分数槽集中绕组无刷电机霍尔传感器位置确定方法分析

分析了分数槽集中绕组无刷电机在常用的三相全波工作方式下霍尔传感器位置确定的方法.分析表明,分数槽集中绕组每个单元电机内都可以找到6个霍尔传感器的特异点位置,它们对正定子铁心的槽中线或齿中线.其分布规律与单元电机的槽数或极数是奇数还是偶数、绕组是双层还是单层相关.     

三相无刷直流电动机分类槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之六)降低永磁无刷直流电动机齿槽转矩的设计措施

降低齿槽转矩通常是永磁电机设计的主要目标之一.综述了永磁无刷直流电动机齿槽转矩的主要设计措施,包括采用分数槽绕组、优化磁极极弧宽和槽口宽、不等气隙、斜极和斜槽、磁极分段错位、磁极偏移、齿顶开辅助凹槽等,可供设计者参考.     

无刷直流电机集中式绕组槽极数选择优化分析

本文着重对无刷直流电机采用集中式绕组时定子槽数与极数的配合问题进行分析研究,选择适当的槽极数来降低电机铁心损耗和电机齿槽转矩,以达到优化电机性能的目的.     

三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之八)三相无刷直流电动机绕组Y接法和△接法分析与选用

对三相无刷直流电动机星形和三角形两种绕组接法进行分析,给出了两种接法的转换关系,并通过几个集中绕组分数槽高速无刷直流电机实例说明,q=1/2或1/4的分数槽电机,或采取设计措施使相绕组反电势三次谐波含量较低时,两种绕组接法下的性能是相近的.绕组也可以选择三角形接法.同时也解释了小功率三槽式永磁有刷直流电动机采用三角形接法的理由.     

永磁同步电机常用齿槽配合的电磁振动

由于转子永磁体和定子铁心之间存在极强的电磁吸力,当转子旋转时会引起电机定子的机械振动。对不同齿槽配合的永磁同步电机电磁振动问题进行了分析比较和实验研究,包括9/6、18/6、12/8、24/8、12/10、15/10六种不同的齿槽配合。文中首先分析了永磁电机内部的电磁力分布,通过二维电磁场的分析计算,可以得到在不同转子位置时电机内部的电磁力分布。通过把电磁力耦合到电机的瞬态结构有限元模型中,可以计算得到永磁同步电机的振动频谱,并得到了实验验证。该方法已被用来研究和比较不同齿槽配合的永磁同步电机的电磁振动特性。     

每极分数槽永磁直线电机的槽极数配合研究

每极分数槽永磁直线电机(PM linear motors,PMLMs)采用端部不重叠的集中绕组,具有绕组端部短、铜耗低、推力密度高等优点,在数控机床、半导体加工等领域应用广泛。针对12槽/11极与12槽/10极的两种PMLMs,阐述了每种电机采用单边型或双边型、所有齿绕绕组或交替齿绕绕组的4种可行结构,建立了有限元分析模型,分析了平均推力、推力波动与结构参数之间的关系。此外,还重点分析了双边型结构PMLMs在两侧磁极位置错位时的力性能,提出了基于最小推力波动与推力比值的最佳错位位置。通过详细的对比分析,得到了单边型与双边型每极分数槽PMLMs推力波动与推力比值最小的最佳方案,研究结果为该类电机的优化设计及应用提供了参考依据。     

分数槽集中绕组的ISG电机涡流损耗分析

应用于混合动力电动汽车ISG系统的永磁电机的永磁体涡流损耗是影响电动汽车安全性能的重要因素,需要对其进行深入研究.以一台应用于混合动力汽车ISG系统的分数槽集中绕组永磁同步电机为研究对象,建立其1个周期内的有限元仿真模型.求解了不同槽肩高下的空载气隙磁密,根据气隙磁密波形畸变率结果优化定子槽肩高的设计,从而降低永磁体涡...     

分数槽集中绕组感应电机非主导极次谐波磁动势抑制方法

针对分数槽集中绕组感应电机非主导极次谐波含量较高的问题,提出了通过设置分数槽集中绕组结构的补偿绕组抑制非主导极次谐波的方法。首先分析了不同槽极配合下分数槽集中绕组各数次谐波磁动势分布规律。然后根据主导极次谐波和谐波含量较高的非主导极次谐波在轴线位置处的不同分布情况,设计了两种不同的补偿绕组排布方式。最后,通过理论计算和有限元仿真,验证了该方法可以有效抑制谐波含量较高的非主导极次谐波,并且保留了集中绕组齿间独立性高的特点。     

分数槽集中绕组永磁交流伺服电动机不平衡磁拉力分析

研究表明分数槽集中绕组永磁交流伺服电动机存在一种内在的不平衡磁拉力,本文从工程实际出发,首先对电机静态不平衡磁拉力进行分析,得到静态不平衡磁拉力的相关结果,采用有限元计算方法对结果进行了验证,证明了这种解析方法的适用性,之后对电机负载时的动态不平衡磁拉力进行了分析。     

分数匝绕组的匝数选取和绕组分布及磁势波分析

通过对绕组磁势波的分析，解释分数匝绕组电机三相电流不平衡的原因，并且提出解决方案。     

分数槽绕组的谐波计算

叙述三相交流电机分数槽绕组的谐波计算方法：公式法、投影法、相位图法。公式列出A、B两组,主波分别为Pn次和1次。相邻槽距,的计算式中,分子取＋1或-1,可以得到两个J。各槽相量先投影后归并计算,即解析计算法。相位图上各相量归并后直接计算,即投影法。对分数槽正弦绕组叙述了投影法、公式法。分数槽正弦绕组谐波幅值很低,其谐波次数的规律仍旧同整数槽,举例说明d为偶数时有偶次谐波,并非只有非3倍数的奇次谐波。     

新型不等匝分数槽绕组

d=3的三相交流电动机,采用新型特殊排列的不等匝绕组.它是根据相量迭加的平行四边形法则的,合成后绕组磁动势主波对称,且谐波含量很低.