V型与切向转子结构对电机效率影响研究

转子结构设计是高效永磁同步电机设计中的重要一环。使用有限元软件仿真分析,针对内置式永磁同步电机进行研究,建立了9S6P、12S8P、12S10P的切向式与径向式电机结构模型,并通过仿真对比了这两种结构的损耗及效率,考虑在不同槽极配合、不同应用场合下,探讨何种转子结构形式更优,为电机高效化设计提供参考。     

锶铁氧体橡胶永磁体在录音电机中的应用

一、前言锶铁氧体橡胶永磁体是一种由铁氧体粒子以同方向排列,并具有弹性和可塑性的各向异性永磁体,它由价格便宜、磁性能较高的铁氧体粉和人造橡胶混合制成。由于它具有磁性能比目前使用较广的Y10T各向同性烧结铁氧体的磁性能高、一致性好,且运输及装配过程中不易破裂及损坏等特点,目前已逐渐在各种永磁直流电动机中使用。本文主要分析锶铁氧体橡胶磁钢在36L78型双速录音电机中的试用情况。     

永磁电机中永磁体数学模型的分析

永磁体的数学模型的确定是永磁电机磁场计算中的关键。文中从电磁场基本理论出发,导出了永磁体在任意复杂形状下,不同磁化方向（平行磁化、径向磁化、圆周方向磁化）时永磁体边界上等效电流的计算方法,为永磁电机电磁场分析计算奠定了基础。     

稀土永磁电机永磁体尺寸的分析

本文从电机的磁势平衡和磁通平衡原理出发,分析稀土永磁电机的永磁体用量及相关尺寸;通过引入永磁体用量的厚度系数、宽度系数、体积系数,揭示出永磁体相关尺寸设计的本质意义;最后,给出永磁体相关尺寸的量化系数。     

基于ANSYS的永磁电机永磁体的优化设计

介绍了利用ANSYS软件中的电磁场分析模块及其命令流，对表贴式永磁电机的永磁体形状进行优化设计，使转子磁场达到预定的设计波形，为永磁电机中的永磁体提供了一种快速、准确的设计方法。并通过实验验证了仿真程序与优化设计的可行性，能直接应用于永磁体的设计制造中。     

一种多自由度电机三维磁场分析及永磁体设计

在简述永磁球形多自由度电机的优越性能的基础上,针对一种新型永磁球形多自由度电机提出了4种永磁转子设计方案,对每一种永磁体结构进行了静磁场磁通密度模值和磁场分布计算,建立了球坐标下永磁体磁场解析求解模型,进行对比分析.同时基于三维有限元软件,对各种永磁转子结构的球形多自由度电机转矩特性进行了计算和仿真.设计制备了5个圆柱体组合结构的钕铁硼永磁转子来代替球形结构,制作了模型样机.理论分析和实验结果表明了所设计结构的有效性,转子易于实现三自由度偏转运动,并对转子永磁体的受力进行了测试,与仿真计算结果一致.     

大功率永磁电机中永磁体布置的研究

永磁体的布置对永磁电机的气隙磁场分布有很大的影响，进而影响着电机的整体性能。该文在分析了电机磁场的基础上对电机转子径向永磁体布置采用二维有限元的方法进行分析、对转子轴向永磁体布置采用三维有限元方法进行分析。分析结果表明，磁极径向永磁体布置对气隙磁密影响不大；而磁极轴向的永磁体布置若以轴向中心截面为起点，依据磁钢的剩磁密度值沿轴向从低到高排列或从高到低排列产生的气隙磁密要高于高低间隔排列产生的气隙磁密。     

永磁体参数对双定子球形电机磁场影响的研究

永磁球形电动机采用不同的永磁体结构参数,对电机的电磁场会产生一定的影响。论文提出一种新型双定子永磁球形电动机,建立不同的永磁体参数的电机模型,对比分析不同参数的永磁体结构对电机电磁场的影响。利用三维有限元法分别对电机内外磁场进行建模分析,得到了气隙磁通密度径向分量分布数据。同时,针对永磁体的结构参数进行了静磁场磁通密度和磁场分布计算,建立了球坐标系下永磁体磁场有限元求解模型,进行对比分析。理论分析和实验结果表明了所设计结构的有效性,文中对转子永磁体的磁通密度进行了测试,与仿真计算结果一致。     

梯形永磁体盘式无铁心电机的设计与研究

针对永磁盘式无铁心同步电机的轴向磁场结构,在现有 Halbach 永磁阵列的基础上,提出 一种梯形结构永磁体阵列。详细阐述该电机的结构与优点,利用有限元方法研究了不同梯形结构 永磁体阵列对气隙磁密的影响,根据气隙磁场中的谐波含量及空载反电势畸变率选取最优转子结 构。该结构在保证与传统结构永磁体材料用量相当的前提下,有效提高气隙磁密的基波,降低谐波 含量。由于轴向磁场结构的特殊性,给出该电机的设计规则,如磁极尺寸和导体占空比的确定。计 算了电机在负载工况下不同定子电流对交直轴电感的影响,为该类电机的设计提供了一定的参考价值。     

考虑永磁体不可逆退磁的磁齿轮复合电机设计

提出了一种考虑永磁体不可逆退磁的磁齿轮复合电机(MGM)的设计方法.通过有限元方法分析了MGM永磁体的退磁情况,建立了MGM抗退磁能力的评估模型以及退磁率的计算方法,提出了一种综合考虑电机抗退磁能力、转矩密度、永磁体利用率的设计方法,制作了样机,转矩密度达到60.9 N·m/L,永磁体利用率为50 N·m/kg,永磁体...     

轴向磁场电机永磁体空载涡流损耗减小方法对比研究

减少轴向磁场电机永磁体空载涡流损耗的方法主要有：减小定子槽开口宽度、增大气隙长度、永磁体分块、使用屏蔽层和磁性槽楔等。基于轴向磁场电机的简化二维分析模型,分析了减小定子槽开口宽度和增大气隙长度、使用屏蔽层和磁性槽楔降低空载涡流损耗的效果。通过三维电磁场仿真,研究了永磁体不同分块方式对减少空载涡流损耗的效果。研究结果表明,减小定子槽开口宽度的效果最佳;虽然增加气隙长度可以显著减小涡流损耗,但永磁体用量迅速增加;永磁体分块减小涡流效果较好,且周向分块方式最好;屏蔽层起反作用;使用分段磁性槽楔效果比减小定子槽开口宽度稍微差一点,但加工难度要低些。     

异形永磁体圆柱型直线电机的优化设计

为了进一步提高直线电机的推力密度,结合异形永磁体圆柱型直线电机(T-CLM)和传统Halbach结构提出了异形永磁体Halbach阵列圆柱型直线电机(TH-CLM)。建立了异形永磁体Halbach阵列圆柱型直线电机的磁路分析模型,研究了异形永磁体的异形角对电机磁场和推力的影响,得到了推力密度最大时的永磁体角度。对比分析了异形永磁体结构的两种圆柱型直线电机的推力密度,结果表明异形永磁体Halbach阵列圆柱型直线电机增强了电机的气隙磁通密度,具有更高的推力密度,并与传统的圆柱型直线电机进行了比较,验证了异形永磁体结构圆柱型直线电机在推力密度方面具有一定的优势。     

永磁同步直线电机单齿切向电磁力分析

永磁同步直线电机是新一代高效高精度电子设备、数控机床等机电产品中最具代表性的先进电机技术之一。构建了永磁同步直线电机模型,不考虑边缘效应,建立了电机初级齿部所受单齿切向电磁力数学模型,并利用有限元分析软件对电机单齿切向电磁力和局部齿槽电磁力进行仿真计算。最后利用ANSYS Workbench平台对电机的模态和振动加速度进行计算,验证了切向电磁力在振动分析中的重要性。结果表明,局部齿槽电磁力波动是单齿切向电磁力产生振动的重要原因,通过合理调整电机初级齿部磁场分布,可以有效减小电机的振动,为该类电机的设计和优化提供了参考。     

新型混合励磁磁悬浮开关磁阻电机基础研究

为了实现磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)转矩和悬浮力的自然解耦,提出了一种新型混合励磁磁悬浮开关磁阻电机(HEBSRM)。新型HEBSRM由12/14极BSRM、环形永磁体和径向磁轴承三部分组成。12/14极BSRM的转矩极和悬浮极之间嵌有隔磁环,使转矩磁通路径完全独立于悬浮磁通路径,从而在结构上实现转矩与悬浮力解耦。此外,详细推导了电机径向悬浮力的数学模型,并且通过有限元分析验证了新型HEBSRM结构的合理性。     

铁氧体永磁辅助同步磁阻电机抗退磁设计优化

简要介绍了铁氧体永磁体退磁原理特性,通过有限元仿真分析了一台36槽6极铁氧体永磁辅助同步磁阻电机永磁体退磁分布特性,根据其退磁特性,提出了不等厚永磁体、永磁体内移、永磁体槽切边等改进结构,并仿真验证其退磁改善效果,对比了各改进结构对永磁体用量、电机效率、退磁率的影响,确定最终方案.仿真结果表明,通过转子结构的优化,可以...     

永磁辅助同步磁阻电机电磁振动的分析与抑制

简要总结了永磁同步电机电磁力产生的机理及特性,对一台振动噪声较大的铁氧体永磁辅助同步磁阻电机(PMSynRM)进行振动测试分析,并采用二维有限元仿真,分析了该电机气隙电磁力的阶次和频率特性,得出齿槽效应产生的电磁力(转矩脉动)是导致其振动大的原因,从而提出了基于不同永磁体层极弧组合的优化方法,得出较优的两组极弧组合方案...     

表面-内嵌式电机永磁体设计及特性分析

针对表面式永磁电机具有弱磁调速范围小,功率密度低;内嵌式永磁电机存在转矩脉动大,漏磁凸出缺陷,本文提出一种新型表面-内嵌永磁转子同步电机新结构.在满足永磁同步电机的性能达到最优的条件下,建立电机的有限元模型,分析了改变永磁体的极弧系数和磁化方向的等方式对电机转矩波动、效率、功率因数等性能的影响,比较分析得出比较合理永磁体情况下的新型混合式永磁同步电机模型.     

新型开关磁阻电机发展综述

开关磁阻电机是一种先进的机电一体化装置,它具有结构简单、造价低廉、机体坚固、可靠性高、调速范围广等优点,在工业应用中受到青睐。该文根据开关磁阻电机控制特点,分析了开关磁阻电机转特点及工作原理,结合国内外基于开关磁阻电机的相关文献,综述了新型开关磁阻电机发展概况,针对每种新型结构的开关磁阻电机,阐述了各种结构的优缺点。     

高效电机设计方法的研究

在分析影响电机效率的五大损耗的基础上,针对不同损耗的特点提出了不同的解决措施,并通过针对性的试验验证了各种措施的有效性。综合比较后指出双层同心不等匝低谐波绕组在减少损耗的效果、节约成本及工艺可实现性等方面具有很大优势,用于高效电机的设计生产具有很好的推广前景。     

一种交替极切向励磁游标永磁电机的分析与设计

提出一种新型带连接桥交替极切向励磁的游标永磁电机用以提升高极比(转子极对数与定子绕组极对数之比)切向励磁游标永磁电机的转矩密度。新型拓扑转子轭部表面均匀分布多个"h"形由连接桥和主齿组成的转子齿,切向励磁的永磁体插入转子齿中。连接桥为主磁场提供磁通路径,避免主磁通以"之"字形来回穿梭在气隙中,还可以减小气隙磁阻,削弱磁障效应,从而增大气隙磁通密度,提升电机的反电动势和转矩密度。此外,新型拓扑永磁体极性相同,磁钢用量减少一半,降低了电机成本。该文首先说明磁障效应产生的原因并介绍新型电机拓扑结构和工作原理;然后分析主要参数对转矩性能的影响;最后通过有限元仿真对比传统拓扑和新型拓扑电磁性能,结果表明,在相同体积与热负荷下,新型拓扑具有更高的转矩密度和更低的磁钢用量。