永磁同步电动机空载气隙永磁磁密波形优化

对内置式磁体结构永磁同步电动机的空载气隙永磁磁密波形进行了分析研究，提出来用不均匀气隙方法改善其波形分布，并采用模拟退火算法进行优化设计。电磁场的数值计算及实测结果表明，通过优化偏心设计，永磁同步电动机的空载气隙磁密波形得到了很好的改善。     

Halbach永磁直流电动机气隙磁密分析

首先通过Halbach永磁直流电动机的物理模型推导出气隙磁密的解析解，进而分析磁场的分布特点；然后利用有限元方法求解Halbach永磁直流电动机气隙磁密的数值解，并将两种方法的计算结果进行比较对照，分析了磁通密度随磁体厚度、极对数、每极磁体阵列数的变化规律以及3维情况下沿轴向的衰减情况。     

无槽永磁直线同步电动机结构参数对气隙磁密影响

建立无槽式永磁直线同步电动机的物理模型和解析模型.在此基础上,以矢量磁位作为求解变量得到励磁磁场和电枢反应磁场的二维解,以此分析电机的不同气隙、永磁体纵向长度、次级轭高变化对气隙磁密影响.用有限元法验证解析结果.两种方法所得结果吻合较好,表明该解析法行之有效以及电机结构设计合理.     

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．     

稀土永磁同步电动机气隙磁场的研究

研究稀土永磁同步电动机气隙磁场特点，采用有限元法对典型规格进行仿真计算，求出空载气隙二维磁场的磁密分布曲线，并实测样机的空载气隙磁密和实际波形曲线。讨论了采用气隙隔磁法时，隔磁桥尺寸和气隙长度对永磁同步电动机空载气隙磁场和运行性能的影响。     

永磁同步伺服电动机气隙磁场优化设计

该文对永磁同步电动机气隙磁场进行了优化设计.针对平行充磁方式,提出了一种不等厚磁钢的设计方法,使电机空载反电动势呈正弦分布以及降低由较低次气隙磁场谐波引起的力矩波动成分.利用有限元仿真软件Ansoft对二维电机模型进行分析求解,计算结果表明该不等厚磁钢能够使气隙磁密波形接近正弦.     

利用不均匀气隙优化自起动永磁电机的气隙磁密波形

为了减小空载气隙磁场中谐波磁场对电机性能的影响,对内置"V"型转子磁路结构自起动永磁同步电动机的转子磁极形状进行了优化。采用不均匀气隙结构,以有限元为工具并利用遗传算法对空载气隙磁密波形进行了优化,使其中的谐波含量较小,得出了转子磁极的最优偏心距。在此基础上采用时步有限元方法,在考虑定子开槽、斜槽结构并计及饱和的情况下,对优化前后电机的电动势波形进行了分析对比,并通过试验验证了所采用的时步有限元计算程序的有效性。有限元计算结果表明,通过优化偏心的不均匀气隙设计,电机的空载气隙磁密和电动势波形得到了明显改善。     

基于气隙磁链模型的大功率永磁同步电动机速度控制

大功率永磁同步电动机相比普通大功率电机,具有功率密度大、转矩脉动低等优良特性受到了高度重视。但是由于电流大气隙磁链极易发生畸变,因此保持气隙磁链的磁场恒定尤为重要。分析了永磁同步电动机气隙磁链形成的原理,建立了一种沿气隙磁链定向的永磁同步电动机数学模型,该模型实现了气隙磁链和电磁转矩的解耦。针对气隙磁链和电磁转矩分别设计了控制器。数值仿真表明,所设计的控制器在实现电机转速控制的同时,能够保持气隙磁链的恒定,有效地抑制了畸变,具有很好的工程应用前景。     

转子分段永磁同步电动机静态三维场分析

讨论了一种新型转子分段永磁同步电机的结构特点,阐述其运行原理.电机采用两段式转子结构,利用转子间相对位置调整解决了永磁电机制成后气隙磁场难以调节的问题.通过三维有限元法得到不同转子相对位置下电机气隙磁密变化趋势,与理论分析一致,验证了该新型电机结构的合理性.     

计及多因素影响的永磁电机空载气隙磁密解析计算法

为准确而快速地计算与评估电机的性能,以I型转子结构永磁电机为例,提出了一种计及多因素影响的空载气隙磁密的解析计算法,并用有限元进行了仿真验证。分析了永磁体尺寸、隔磁桥高度和极弧系数等参数对气隙磁密的影响规律,为优化电机方案提供了思路。     

永磁电机气隙磁密的分析计算

本文介绍一种在某些工程上常作的假设条件下，利用磁场分析法，直接解算永磁电机空载、负载气隙磁密波形，空载电势波形，磁通量以及电磁力矩的方法；并同非线性有限元分析的结果，以及实验结果进行了比较。其计算精度高，而计算量仅相当于一般的磁路法，并且容易在计算机上实现。     

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。     

陷极二轴励磁同步发电机气隙磁密和磁化特性的确定

本文阐述了利用磁路计算方法和“标准”空载特性确定隐极二轴励磁同步发电机空载和负载气隙磁密的万法。气隙磁密的确定,对于设计二轴励磁同步发电机是必不可少的。     

永磁同步电机磁链自适应控制

针对永磁同步电机磁链变化时会对电机运行产生影响的问题,依据哈密顿反馈耗散理论,在磁场同步旋转坐标系下,选择定子电流和转子转速为系统状态变量,研究转子永磁体磁链变化时对电机转速的影响,并给出了基于哈密顿反馈耗散理论的磁链自适应估算方法.仿真结果表明:该方法能够准确地跟踪永磁体转子磁链变化的真实情况,对电机参数不敏感,鲁棒性强,在磁链发生改变的情况下控制器能够快速估算磁链的改变值,使电机转速实现快速稳定,达到了控制精确度要求.     

一种改进的永磁无刷同步电动机磁链观测器算法

改进的永磁同步电动机磁链观察器算法是在传统的低通滤波磁链观测器基础上,交换了低通滤波环节与补偿环节的顺序,并对定子磁链α轴和β轴设定不同的限幅值,提高了电机在宽速度运行范围内定子磁链观测的准确性,有效地解决了传统磁链观测器存在的直流漂移、测量干扰及电机在低速运行时磁链观测不准等问题.改进后的磁链观测器结构简单,对电机参数鲁棒性好,易于工程实现.仿真结果表明,该磁链观测器能在宽调速范围内精确地估算电机定子磁链.     

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。     

永磁同步电机永磁体状况在线监测

提出一种基于卡尔曼滤波器的永磁同步电机永磁体磁场状况在线监测方法。通过选择磁场同步旋转坐标系下定子电流和永磁体磁链为状态变量，构建估算转子永磁体磁链幅值和方向的卡尔曼滤波器。该方法能准确跟踪永磁体真实状况，对电机参数不敏感，鲁棒性强。基于动态估算的电机永磁体磁链，可为永磁同步电机控制系统实时提供准确的转子磁链信息，提高系统控制性能和效率。同时，基于永磁体磁场状况的动态监测，可防止永磁电机失磁状况的恶化，降低不可逆失磁程度，提高系统可靠性。实验结果验证了方法的正确性和有效性。     

交流永磁伺服电动机气隙磁密优化设计

利用有限元仿真软件Ansoft对二维电机模型进行分析,研究计算了磁钢偏心距、极弧系数及气隙长度对交流永磁伺服电动机气隙磁密的影响.通过合理设计各参数,使气隙磁密更接近正弦,并研制了样机,样机测试的效率为93％,满足了高效节能电机的技术要求.