不等匝绕组计算及对电机性能影响的分析

本文在不等匝绕组谐波磁势分析基础上，阐述了该绕组构成原理及对电机性能的影响，从而说明了该绕组的实用意义。     

三相异步电动机不等匝绕组计算软件研究

针对IE4电机开发过程中采用不等匝绕组设计存在的问题,在原三相异步电动机电磁设计软件V2.0版的基础上,开发了能够采用不等匝绕组进行设计计算的新版本软件MEMC V3.0。通过MEMC V3.0在YE4系列、YZTE4系列电机设计中应用。结果表明取得了预期效果。     

三相实用型单双层混合式不等匝正弦绕组应用效果分析

通过绘制气隙磁势分布图,将三相实用型单双层混合式不等匝正弦绕组(以下简称正弦绕组)与普通单层或双层绕组(以下简称普通绕组)进行对比,直观地展示出正弦绕组的气隙磁势分布更趋近于正弦波.同时,针对两种绕组在配置每极每相串联导体匝数所存在的差别,阐明正弦绕组与普通绕组相比,不仅具有较宽的微调范围,而且其绕组的线圈平均半匝长比普通绕组短.当两种绕组电机性能处在同一水平时,正弦绕组电机的制造成本比普通绕组电机减少约10%.     

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。     

双层同心式低谐波绕组研究

在分析正、负相带q个不等匝、不等节距线圈磁势的基础上，得到了绕组系数一般表达形式。在满足槽满率相同的条件下设计成低谐波绕组，计算了欲消除或削弱某次谐波时各线圈匝比。     

基于不等匝绕组的交替极永磁电机转矩脉动抑制技术

交替极电机的永磁体被凸极铁心替换会形成不对称的空载气隙磁密,导致气隙磁密偶次谐波,进一步在相反电动势中感应出偶次谐波,增加电磁转矩脉动。当交替极永磁电机的极槽配合符合N_s=k(2P±1)(k是正整数,N_s和P分别是定子槽数和转子极对数)时,相反电势中会存在偶次谐波。为此,提出不等匝绕组技术消除交替极永磁电机的低次反电势偶次谐波,抑制电磁转矩脉动。首先推导了消除2次和4次反电势谐波的最优比例,然后以27槽30极电机为例,采用2维有限元方法对比分析了交替极和传统永磁电机的反电势和转矩特性,结果表明,采用不等匝绕组的交替极电机转矩脉动仅为1.2%,与传统电机相比下降了7.84个百分点,最后加工了不等匝绕组27槽30极交替极永磁电机对对理论和有限元分析进行了验证。     

低谐波不等匝绕组在变频电机中运用

近年来交流调速获得飞跃的发展,而交流调速中最活跃,发展最快的就是变频调速,它是交流调速中的一种主要机种,其优点是高精度的转速、节能、实现高速驱动。在变频调速中电动机由变频器供电,与传统工频正弦波供电的电动机存在着很大区别。不论哪种形式的变频器在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,     

磁齿轮电机与集中绕组永磁电机的比较分析

当前低速大转矩传动系统存在机械振动、刚性摩擦等问题,根据调制型磁齿轮效应,磁场调制型永磁齿轮电机(FPGM)可用于低速大转矩直驱。通过分析FPGM与分数槽集中绕组永磁同步电机(FSCW-PMSM)的绕组磁动势各次谐波在电机中的作用,定性比较两者的异同。通过建立FPGM和FSCW-PMSM的有限元模型,分析了两者转矩特性、功率因数和参数特性的区别,验证了FPGM产生大转矩的能力,并为关键参数的分析设计提供了参考。搭建FPGM样机空载试验平台,并将试验数据与有限元分析结果进行对比,证明以FPGM提供低速大转矩方案的可行性。     

分数槽集中绕组定子磁动势的分解

介绍了单元电机的基本概念。以12槽双层的分数槽集中绕组为例,给出绕线原则,并在不确定单元电机极对数的情况下,用交流电机绕组理论、函数的傅里叶级数展开两种方法,从一个线圈、一组线圈、一相绕组到三相绕组详细推导了分数槽集中绕组各次谐波的绕组因数和磁动势,得出了分数槽集中绕组的一般特点和普遍规律。最后指出转子极对数接近但不等于定子槽数的一半是采用分数槽集中绕组的永磁电机的最佳选择。     

基于不等齿靴的双谐波永磁电机优化设计

五相永磁同步电机可利用双谐波（基波和三次谐波）电流输出转矩,需同时基波和三次谐波绕组因数及磁动势谐波含量;分数槽集中绕组的绕组因数小于1,且磁动势谐波含量丰富;针对该问题,提出采用电枢齿与辅助齿齿靴弧度不等的五相双谐波电机,根据解析推导出不等齿靴对双谐波电机绕组因数和磁动势谐波分布的。建立有限元模型对比仿真,验证了不等齿靴的双谐波永磁同步电机有更高的空载反电动势基波、三次谐波含量和更低的七次、九次谐波含量;在相同电流密度下,基于不等弧度齿靴的双谐波电机。     

正弦绕组在Y2系列电机中的应用

通过对三相实用型单双层混合不等匝正弦绕组（以下简称正弦绕组）与普通单层或双层绕组（以下简称普通绕组）进行性能对比,阐明正弦绕组比普通绕组不仅有较宽的微调范围,且绕组的线圈平均半匝长比普通绕组短。当二者的性能处在同一水平时,正弦绕组电机的制造成本比普通绕组电机降低10％左右。     

ZBx型变压器匝数比测试仪测量误差的探讨

介绍了ZBx型变压器匝数比测试仪的硬件工作原理，重点探讨了仪器测量误差的组成及总体设计时应该注意的问题。     

六相双Y永磁同步电机绕组重构与分析

针对三相表贴式永磁同步电机振动噪声问题,本文考虑多相电机绕组结构,基于96槽16极槽极组合对六相双Y绕组结构重新排布,以同转子结构的双Y偏0°整距绕组的两种排布方式和双Y偏30°短距绕组排布方式下,对其绕组系数、磁动势谐波分布、电枢反应磁场结果进行比较分析,并与同结构三相短距绕组排布的永磁同步电机共四种模型下电磁力二维傅里叶分解结果比较分析,为六相双Y永磁电机设计提供借鉴。     

永磁同步电机分数槽集中绕组磁动势

对单元电机的单个线圈、线圈组、相绕组和三相绕组的磁动势进行了分析。当定子槽数为奇数时,除3的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值最大的谐波极对数仅与基波相差1对极。当定子槽数为偶数时,除偶数和3的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值最大的谐波极对数仅与基波相差2或者4对极。电机内部还存在幅值较大的次谐波以及绕组系数与基波相同的高次谐波,它们会对电机造成不良影响。电机高速运行时,这些谐波磁动势产生的磁场会在永磁体内感应出涡流,产生损耗,造成永磁体温升增加,甚至去磁。     

一种分析两相不对称绕组电机的新方法

通过不对称绕组磁势的分析,将结构和电气均不对称的两相不对称绕组问题转化为单纯的电气不对称问题,从而将这类绕组的分析问题转化为对称绕组问题。进一步分析了此对称等效绕组的阻抗、等效电路、电磁性能,最终使不对称绕组电机的分析与普通的三相异步电机统一。     

一种交流电动机特殊绕组的原理和设计

介绍了一种适用于三相交流电动机的特殊绕组的原理与设计,该绕组各相的线圈数相等,但每个线圈的匝数不等。这种绕组的功能设计与应用拓宽了电机槽数的选择范围,从而给交流电动机工程设计人员提供了方便。