Halbach型磁钢的永磁电机气隙磁场解析计算

随着稀土材料价格上涨、永磁电机成本增加,合理的设计Halbach磁体结构,可充分挖掘Halbach永磁电机磁钢的潜力.分析了每极三块的Halbach磁体磁化规律,建立了Halbach型永磁电机气隙磁通密度的解析模型,该解析法计算的气隙磁场与有限元方法计算结果吻合,验证了解析模型的正确性;研究了充磁角度对气隙磁通密度的影响,结合充磁角度传统计算公式,给出了极间有间隔的Halbach磁体充磁角度的计算公式;通过解析模型分析极弧系数和极对数对Halbach永磁电机气隙磁通密度切向分量的基波幅值和波形正弦性畸变率的影响,给出不同极弧系数、充磁方式和极对数时Halbach永磁电机气隙磁场的变化规律.     

用等效电磁铁模拟稀土磁体计算电机磁场

近来,有限元法已成为精确求解电机磁场问题的有效工具。但对稀土永磁电机,由于其磁路结构复杂,稀土永磁的特性又比较特殊,所以和一般电机有某些不同之处。我们对一台1千伏安、1600赫和24伏的靶机上用的电源发电机,用等效的电磁铁模拟稀土磁体来计算磁场,取得较好的效果。本文讨论这一方法的基本出发点和计算结果。为了提高电机的气隙磁密B_δ和磁体利用率,功率较大的稀土永磁发电机经常采用横向激磁结构,如图1。每个磁极都有一块     

计算永磁电机电磁转矩的方法

阐述了计算永磁电机电磁转矩的５种方法：能量法，麦克斯韦张量法，磁通法，等效电流法和参数法。前两者是经典方法，有计算时间长和准确度与积分路径及离散化有关等缺点；磁通法是我们近几年采用的方法，方法简便，准确度较高；等效电流法只适用于磁体安装于转子表面情况；而参数法是通过ｄ、ｑ轴变换，用电机的参数表示的转矩表达式，它的准确度决定于参数的准确度。文中扼要地推导了各种方法计算电磁转矩的公式，为设计永磁电机提供了方便。     

计算永磁电机电磁转矩的方法

阐述了计算永磁电机电磁转矩的５种方法：能量法、麦克斯韦张量法，磁通法，等铲电流法和参数法，前两者是经典方法，有计算时间长和准与积分路径及离散化有关等缺点，磁通法是我们近几年采用的方法，方法简便，准确度较高；等效电流法只适用于磁体安装于转子表面情况；而参数法是通过ｄ、ｑ轴变换，用电机的参数表示的转矩表达式，它的准确度决定于参数的准确度，文中扼要地推导了各种方法计算电磁转矩的公式，为设计永磁电机提供了     

表面式永磁电机空载漏磁系数分析与计算

通过对表面式永磁电机磁路进行分析,根据每极主磁通、各部分漏磁通及磁位降,得到表面式永磁电机的磁路,并作磁路简化和细致计算,进而计算出永磁电机的重要参数——漏磁系数,并对漏磁系数表达式的准确性进行了电磁验证,最后给出漏磁系数与几个参数的关系图。     

永磁电机的卡特系数

本文着重介绍永磁电机的卡特系数公式及其在磁路计算中的应用。     

直流永磁电机的气隙与计算极弧系数的选取

直流永磁电机的磁极形状较多,在设计中常会遇到气隙系数和计算极弧系数的选取。这些系数选取的精确程度直接影响电机设计精度和制造成本。通过对多种不同磁极形状永磁直流电机设计方案的计算分析,得出了这些系数与相关量的关系曲线。     

瓦形磁体磨削工艺及设备

瓦形磁体磨削工艺及设备林方钰（中国西部电子机械装备集团成都６１００６２）１前言随着科学技术的发展，永磁电机的应用越来越广，需求量不断增大，因而对永磁电机的重要部件瓦形磁体的需求量也相应增加。通常，永磁电机所用的瓦形磁体经成型、烧结后所形成的毛坯还需经...     

表贴式轴向磁通永磁电机齿顶漏磁的分析计算

分数槽绕组轴向磁通永磁(AFPM)电机的齿顶漏磁较大。在利用等效磁路计算程序调试电机设计方案时,需要准确计算漏磁系数,而准确计算漏磁系数的前提是准确计算齿顶漏磁系数。根据轴向磁通永磁电机磁通路径的分布特点,针对定子齿和磁极不同的相对位置,给出了不同位置角时的齿顶漏磁解析公式。为了验证解析公式的正确性,以一台电机的设计方案为例,采用解析法和有限元法分别计算漏磁系数,结果表明解析计算结果和有限元计算结果具有较好的一致性。最后给出了齿顶漏磁与电机极数之间的关系,为电机设计和优化提供了参考。     

稀土磁体磁特性、磁路和试验研究

本文在分析稀土磁体磁特性基础上,提出经典静态永磁磁路计算方法仍然适用于稀土磁体。动态磁路校核计算应以内禀线为基础。通过稀土永磁磁路特点的分析,提出稀土磁体在电机典型磁路中的应用范围。文内结合我所稀土磁体在超低惯量电机模拟磁路为例,通过试验研究,探讨气隙中获得最大磁密的磁路结构,并给出不同材质磁体和磁路结构磁参数之间的试验曲线。     

永磁交流伺服电动机铁耗系数的研究

永磁交流伺服电动机是由永磁体励磁,磁场分布不同于传统电机,因此铁耗的准确计算难度较大,但其又是电机性能分析的重要依据。本文通过对多台永磁交流伺服电动机的试验,对分数槽表面式转子磁路结构永磁交流伺服电动机铁耗修正系数进行了校核。分析了铁耗修正系数变化的原因,总结了8极36槽表面式永磁电动机在设计时铁耗修正系数的取值规律。研究为电机设计人员指导电机设计和减小铁耗奠定了基础。     

高速储能飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机的分析与设计

采用电磁场的数值计算方法,对比分析了常规磁体结构和HALBACH磁体结构的外转子无定子铁心永磁无刷直流电机,重点分析了磁体厚度变化对两种磁体结构电机气隙磁通密度、磁通及转子轭部磁通的影响,认为HALBACH磁体结构特别适于外转子高速飞轮用无铁心电机.提出HALBACH磁体结构电机的场路结合设计计算方法,并通过一25Nms角动量(30000r/min额定转速)的高速外转子飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机进行了试验验证.     

Halbach磁体结构的外转子永磁电机设计分析

介绍了halbach磁体结构的优点,给出了基于halbach磁体结构的外转子永磁电机的基本模型。通过有限元分析,比较了halbach磁体结构与普通磁体结构的外转子永磁电机,验证了halbach磁体结构外转子永磁电机优越性,并提出其作为直接耦合风力发电机的可能性。     

钕铁硼永磁无刷直流电动机的磁场分析

永磁无刷直流电动机磁场分布的定量确定对电机性能的预测极为重要。文中通过电磁场理论分析精确预测电机各部分磁场分布和气隙磁通密度波形，并研究了磁体化方向，极对数，极弧系数和气隙长度对磁场和气隙磁通密度分布的影响，进行了有限元分析结果与实测值的比较，计算和试验值较吻合     

稀士永磁同步电动机的功角特性及磁体尺寸和气隙的确定

对钕铁硼永磁同步电动机进行了研究,并试制了一台自控型3.0kW和一台自起动型7.5kW钕铁硼永磁同步电动机。本文闸述了有关磁场计算、功角特性计算、磁体尺寸确定和气隙选择等问题。这些问题对电机性能的计算及其影响具有重要的作用。     

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。     

纳米晶双相交换耦合稀土永磁材料在微特电机中的应用研究

讨论了纳米晶双相交换耦合稀土永磁材料应用于微特电机的和磁路元法计算了爪极式永磁步进电机的矩角特性曲线,分析了用该材料粘结磁体在爪极式永磁步进电机上替代烧结铁氧体永磁作转子时对电机矩角特性的曲线的影响。     

基于Ansoft软件设计分析内置式永磁同步电动机

从特种电机要求、电机磁路结构、主要参数的选取等方面介绍了永磁同步电动机的设计方法,并分析了这些参数对电机性能的影响。运用有限元软件Ansoft分析计算永磁同步电动机电磁系数并设计了一种内置式永磁电机。     

磁体形状对永磁直流力矩电机性能的影响

永磁直流力矩电机因其控制简单、可靠性高、力矩系数大等优点,被广泛应用在伺服系统中。通过对磁体形状进行分析,并经测试验证,提出了能使电机性能得到改善的磁体形状。     

高速永磁屏蔽电机摩擦损耗分析与计算

基于3D流体场模型和有限元体积法，针对高速永磁屏蔽电机进行转子表面介质摩擦损耗计算和敏感性因素分析，研究转子转速、介质轴向流速、屏蔽套表面粗糙度对气隙内介质摩擦损耗的影响规律。基于一台额定转速36 000 r/min的电机结构，对半径比为0.896～0.930的窄气隙泰勒-库埃特-泊肃叶（TCP）流进行仿真分析，得到摩擦阻力系数与水轴向流速、转子转速的关系，并采用非线性拟合的方法得出不同轴向流速和转子转速的摩擦损耗系数经验公式。随后，搭建试验平台测量摩擦损耗，对比试验测得与仿真求得的摩擦损耗大小以及数值仿真与经验公式计算的摩擦损耗系数，误差在5%范围内，满足工程要求，验证了数值仿真分析和经验公式的准确性。