凸极二轴励磁同步电机励磁电流的折算和气隙磁密的确定

根据磁场等效原理,推导了凸极二轴励磁同步电机励磁电流的折算系数,然后阐述了利用磁路计算方法确定其空载和负载气隙磁密的方法。励磁电流的折算和气隙磁密的确定是设计凸极二轴励磁同步电机所必需的。     

一种混合励磁同步发电机的气隙磁密分析及其电压谐波抑制

为改善混合励磁同步发电机的气隙磁密分布,采用三段式气隙长度对转子进行了优化,对比了优化前后的气隙磁密。为抑制电压谐波,在完成转子结构优化的基础上,进一步采用短距、分布电枢绕组以及定子斜槽等措施。最后对样机电压波形进行了实测和质量分析,结果表明:采用三段式气隙长度与定子斜槽相结合,可将电压波形的总谐波失真(THD)抑制在5%的范围内。此外,探讨了偏心距法在切向/径向混合励磁电机中应用的可行性,并对比了分别采用偏心距法和三段式气隙长度法时的气隙磁密。     

极靴式永磁同步电机径向气隙磁密分析

针对表贴式永磁同步电机空载径向气隙磁密波形正弦性差,加工复杂结构的永磁钢导致电机成本提高的问题,提出一种表贴式矩形永磁钢加装极靴的新型磁极结构。以标量磁位法为基础,建立了加装极靴后的空载径向气隙磁密解析模型,以一台18极54槽外转子永磁电机为例,通过有限元法验证了解析模型的正确性。此外,基于解析模型研究极靴结构参数对径向气隙磁密的影响规律,获得最优参数匹配。结果表明,加装极靴的永磁同步电机径向磁密幅值和波形正弦化程度明显提高。     

转子磁分路式径向结构混合励磁同步发电机的空载特性

转子磁分路径向结构混合励磁同步电机利用磁分路结构可以方便地调节电机的气隙磁场。本文描述了电机的结构和原理,研究了该电机的空载特性,针对空载电动势调节范围较小的问题,探讨了减小电机导磁体间的漏磁、提高气隙磁通密度的方法,并讨论了永磁部分长度、电励磁部分长度对电机空载特性的影响。仿真和实验结果表明:磁分路径向结构混合励磁同步发电机适宜短而粗的结构,其轴向长度的变化对电机的空载特性影响很大。     

基于三维等效磁网络法计算混合励磁爪极发电机负载特性

用三维等效磁网络方法计算了一台新型混合励磁爪极发电机负载特性.传统的电路法和磁路法不适合求解此类发电机电磁场.等效磁网络方法计算时间短且计算精度较高,在给出新型结构发电机三维等效磁网络模型的基础上,进一步通过计算得到混合励磁爪极发电机负载特性,最后给出输出电流优化结果.与有限元计算结果的一致性验证了计算结果的有效性,对混合励磁发电机的优化设计具有一定的理论参考价值.     

用于汽车驱动的永磁同步电机气隙磁密波形质量仿真优化

针对电动汽车永磁同步电机的振动和噪声问题,提出一种"M"型优化转子结构,使单个磁极下的磁密不均匀分布以取得正弦波形从而改善波形质量。有限元仿真结果表明,该方法可有效地改善气隙磁密波形质量,减少气隙磁密空间各成分谐波含量,提高电机效率,降低永磁同步电机的振动和噪声,从而提升电动汽车的整车舒适性。     

气隙对双凸极电励磁发电机特性的影响分析

针对12/8双凸极电励磁发电机的结构特点及工作原理,在二维磁场有限元非线性计算分析的基础上,就气隙变化对发电机的电感特性影响、稳态性能进行了理论分析和仿真验证.分析中考虑了铁心材料的非线性饱和及励磁磁场与电枢磁场间的相互影响,并将稳态仿真结果与实验结果进行了比较分析,验证了理论分析的正确性.     

永磁直流电动机气隙磁密波形的确定

永磁直流电动机的气隙磁密波形直接影响每极磁通量，影响电机的工作特性、振动和噪音．文中分析了平顶波磁密对电机铁耗、空载阻转矩的影响，比较了平顶波和近似正弦波磁密电机对应的工作特性，三种特性曲线分别都有明确交点的事实决定了这两种磁密波形对电机性能的适应性：轻载长期运行电机宜选用正弦波磁密，而重载或频繁起动等短时或重复短时工作电机宜选用平顶波磁密，用于轻载、要求高效、空载电流、振动、噪音要求小的场合，应选用近似正弦波磁密．文中还就获得这两种不同波形的充磁方法提出改进意见，并推出两种新的磁钢结构型式：“不等原瓦形磁钢”可获正弦波形磁密，磁钢充分利用，磁密波形稳定；“等厚瓦形人字斜磁钢”可获平顶波磁密，电机空载电流、振动噪音等性能可得到明显改善．     

双轴励磁调相机励磁绕组的优化设计

本文以传统同步调相机提出了一种转子上具有两组非对称励磁绕组结构的双轴励磁调相机,其可以运行在深度进相运行工况,增加无功功率的吸收能力。与传统同步调相机相比,双轴励磁调相机在转子磁极上开槽放入q轴励磁绕组,在d、q轴励磁绕组的作用下,励磁合成磁场可以位于转子任意位置。而d,q轴励磁绕组结构不同会影响励磁合成磁场的大小、分布及谐波含量等,从而影响双轴励磁调相机的性能。本文首先研究了转子q轴励磁绕组槽个数的不同对气隙磁通密度及谐波含量的影响,设计出基波磁通密度较高且谐波含量较低的方案。在此基础上研究了具有不同q轴励磁绕组槽距角的双轴励磁调相机的磁场分布和饱和情况,最后进一步对转子q轴励磁绕组的槽型结构实现优化,得到了一种可以提高基波磁通密度、降低谐波分量的转子结构,从而尽可能大的提高双轴励磁调相机的性能。本研究为大型双轴励磁调相机的设计和制造提供了理论依据。     

三相倍极三次谐波感应励磁同步发电机的分析与研究

提出了一种新型三相倍极三次谐波感应励磁同步发电机，该电机无刷、无励磁机。样机试验表明，该种电机具有较好的电压波形和良好的自励恒压作用。     

磁通可控永磁同步电动机的磁化

提出一种调速机理异于常规永磁同步电动机的新型电动机--可控磁通永磁同步电动机.在需要调速时,通过定子绕组施加一定强度的直轴电流脉冲对磁体进行去磁或充磁,在正常运行时采用i_d=0的控制策略,而独特的转子结构保证交轴磁动势不对磁体的磁化状态产生影响.由于确定磁体磁化后的最终状态是调磁变速分析的关键,本文建立了包括初始磁化和反复磁化两种情况下的磁化分析模型,扩展了现有的磁化比率曲线.将局部磁滞回线预测模型与磁体的磁化模型相结合,建立了永磁体的磁化状态计算方法.依据该计算模型,计算了不同磁化电流下的气隙磁通密度及相应的电动势波形.样机的实验结果与有限元计算结果较为吻合,证明了该电动机实现磁通可调的可行性和磁化模型的正确性.     

复合励磁同步发电机的CAD系统

采用面向对象技术、多文本窗口及多级菜单技术,利用C Builder6.0语言编制基于Windows操作系统下的复合励磁同步发电机的CAD系统,该软件以工程数据库管理系统为基础提供磁路计算、在线帮助、图形辅助设计等功能,界面友好,操作简便。     

混合励磁永磁同步电机的结构原理与控制方案分析

混合励磁永磁同步电机具有永磁体和励磁电流两种磁源，能够实现对气隙磁场的控制。文章对这种电机的原理和结构进行了描述，分析了其运行方式并运用Matlab工具进行控制系统的仿真，结果表明该控制方案可以使电机以超过转速基值的速度稳定运行。     

直线电机不均匀气隙磁场解析计算方法

直线感应电机运行时,其初级和次级之间可能因不平行而形成不均匀气隙,从而造成电机磁场分布变化。对于这种不均匀气隙的电机磁场分布的计算,沿用传统的基于均匀气隙的公式则会使误差增大。为解决此问题,首先基于电磁场理论,提出了一种不均匀气隙直线感应电机磁场的解析计算公式;其次根据直线电机特性对解析公式进行修正;最后将解析公式计算结果与有限元方法计算得到的气隙磁场分布结果进行了对比。对比结果表明,这种考虑了气隙不均匀的解析磁场计算方法相比不考虑气隙不均匀的计算,其平均误差减小50%以上,为直线感应电机的设计和控制效果的提升提供了一种有益的参考。     

带整流器励磁的同步发电机转子过电压的分析

本文分析表明,带整流器励磁的同步发电机,当两相短路或三相短路以及短路切除恢复到电网电压的瞬态过程中,在励磁绕组两端可能感生高反向电压。并着重指出,同步电机的动态参数,特别是瞬态过程在转子铁芯中产生的涡流效应和运行方式显著地影响着转子过电压的大小。然而,这些动态参数又与同步电机转子结构形式有很大关系。就转子过电压危险的程度而言,隐极同步发电机比凸极同步发电机要小.     

同步发电机失磁故障的仿真研究

在对同步发电机模型研究的基础上,针对常用的无功阻抗圆作为发电机静稳态判据方法的不足,提出采用同步发电机励磁电压与有功功率之间函数关系作为发电机静稳态判据,并推导出二者之间的关系式,给出判断方法.通过在MATLAB环境下对发电机部分失磁和全部失磁状态进行仿真获得的励磁电压、励磁电流、输出功率的波形比较分析,认为所提方法能...