混合充磁式磁通切换电机转子齿数的影响研究

提出了一种混合充磁的新型磁通切换电机,以12/10型磁通切换电机为研究对象,分析混合充磁磁通切换电机的工作原理。针对反电动势中谐波含量大的问题,分析了不同转子齿数对电机的影响。根据转子位置分析12/10型和12/11型磁通切换电机的磁链特性,建立了12/10型和12/11型电机的有限元模型,并对电机的磁链和反电动势进行分析和验证。分析结果表明,转子齿数不同对混合充磁式磁通切换电机的谐波特性和功率密度产生重要影响;其次,转子齿数不同时,电枢绕组的排列方式存在差异。     

永磁开关磁通直线电动机优化设计

采用基于有限元法的单参数优化方法分析了6/5和6/7动/定子极永磁开关磁通直线电动机的主要设计参数对推力的影响,最大化了其在固定铜耗下的推力。比较两种电机的优化结果,发现其参数优化值和最大推力基本相同,但6/5动/定子极电机的定子结构更为简单。随后采用基于遗传算法的全局优化对6/5动/定子极电机的单参数优化进行了验证。最后,通过对电机端部尺寸的优化,将6/5动/定子极电机齿槽力降低了40%。     

感应式球形电机结构设计与参数分析

针对目前多自由度电机结构复杂,控制难度高的问题,提出一种新型多自由度球形感应电机。该电机由三个空间对称分布的弧面定子驱动球形转子实现多自由度运行。首先,介绍了电机的基本结构和运行原理并对根据直线感应电机的设计理对电机主要参数进行计算;然后,建立Ansoft/Maxwell有限元仿真模型对电机进行稳态磁场仿真;同时对电机在不同转子参数以及不同激励时的稳态运行特性进行分析,为这类电机的优化设计与运动控制提供依据。结果表明:在额定激励下,感应式球形电机单个定子可产生1N·m的稳态转矩,稳定转速可达350r/min,满足多自由度运行要求。     

起动/助力/发电一体化新型永磁电机计算机辅助设计

起动/助力/发电一体化系统汽车系统要求电机高效,高功率密度,低脉动转矩.Halbach电机是一种新型永磁电机.独特的永磁体结构不仅使其磁极磁场呈正弦分布,而且还可以增加气隙磁通密度,削弱转子轭部磁通密度,这使得在提高电机的功率密度的同时,又可以减小电机的体积,提高电机的效率.首先编写了Halbach电机和普通永磁同步电机设计软件,然后利用ANSYS自带语言编写了两种电机的有限元分析软件,在此基础上对所设计的Halbach电机和普通永磁电机进行了研究.样机实验数据证明Halbach电机在一体化系统中的优越性.     

一种改进的电动汽车用磁阻式轮毂电机

通过对电动汽车运行特性的分析,对双凸极电机的结构和原理分析,提出对电机改进的一系列思路,并试制了三相12/8极和二相8/12极变磁阻式轮毂电机,并对其结构和电动、发电和电磁制动功能原理和过程进行了描述.新型电机的使用可大大简化电动车辆的机械结构,提高其性价比,对当今推广电动汽车和节能减排起到较好的效果.该电机已申请专利.     

基于声强技术电动汽车电机系统噪声试验研究

电动汽车用电机系统不同于一般工业电机系统,要求能够频繁起动、停车、加速、减速,低速或爬坡时要求高转矩、高速行驶时要求低转矩,要求宽的调速范围.根据声强法的测量原理,通过分布测点法进行噪声源定位试验,采用网格大小是 10cm×10cm,对电动汽车用永磁和增磁绕组复合励磁的直流驱动电机系统两侧分别进行了声强测量研究,得到在电机转速为500r/min时该电机系统两侧的声功率和声强云图,确定了该电机系统在500r/min时的主要噪声源依次为风扇、变速箱和电机本体.     

三相6/4极开关磁阻电机参数设计与有限元分析

分析了三相6/4结构开关磁阻电机结构和工作原理,给出了其数学模型。详细介绍了开关磁阻电机参数设计方法,并给出一台3 kW三相6/4结构开关磁阻电机实验样机参数。利用有限元分析软件Ansoft/Maxwell对该样机的矩-角特性和磁路结构进行了仿真分析,并进行初步实验研究,仿真和实验研究结果验证了参数设计方法的正确性。     

基于ANSYS的电动关节一体化永磁电机性能分析

根据电动关节用永磁电机的技术要求,确定电机的主要尺寸,基于ANSYS/Maxwell建立了电机的二维有限元模型,对永磁电机的永磁体尺寸进行了优化设计,计算了电机空载反电动势、齿槽转矩及负载输出转矩。将电机主要性能指标的仿真数据与样机测试数据进行了比较,验证了该仿真模型的准确性和分析方法的正确性。     

一种往复开关磁阻直线电机的设计与控制

以往复活塞式压缩机为应用背景,提出了一种具有简单结构及单方向力驱动的往复式开关磁阻直线电机,并基于有限元方法进行了电机的参数化设计。针对开关磁阻电机的非线性电磁力及磁链特性,基于三维有限元方法分析了电机的位置/电流/电磁力和位置/电流/磁链特性。针对此单方向力驱动的电机提出了一种综合控制策略,其由"推秋千"控制器、PI电流控制器、行程控制器及平衡位置控制器组成。"推秋千"控制器控制电机电流的导通时刻,以保证电机动子在其机械谐振频率上运行,PI电流控制器通过脉宽调制开关功放控制电机电流,行程控制器及平衡位置控制器分别控制行程和平衡位置。在有限元分析和参数测试的基础上,在Matlab/Simulink环境中建立了电机、压缩机及控制系统的仿真模型,并以此分析了给定行程下,控制系统控制直线电机驱动压缩机的动态性能。最后进行了实验测试,并与仿真结果进行了比较,结果相一致,验证了所设计的电机及所提出的控制策略的可行性和有效性,其中的"推秋千"控制器能够使电机动子在其谐振频率上运行。     

基于不同电机极对数对开关磁阻电机性能的影响研究

针对电机本体结构的改变可能会引起的电机性能的变化,采取实验研究法对两种额定参数相同的四相8/6极和四相16/12极相同功率不同结构的开关磁阻电机(SRM)进行实验研究。对两种不同极数结构SRM的绕组自感、互感、转矩大小及脉动影响和绕组电流等方面进行了电磁仿真分析。结果表明:8/6极开关磁阻电机与16/12极相比,前者具有各相绕组自感值大、互感值大、转矩大等优点,后者具有转矩脉动小的优点。此项研究对SRM电机本体设计和SRM的选型具有重要的指导意义。     

高效调速永磁同步电动机的设计与分析

用电磁计算方法确定调速永磁同步电机的各部分几何尺寸,再利用Maxwell软件建立该电机的二维模型,对电机空载和额定运行分别进行有限元分析,最后通过对不同相/匝数时电机性能进行比较,确定匝数,试制样机。为调速永磁同步电机相/匝数的确定提供一种方法。     

纺织厂细纱机用的电动机改制成高效节能电机

北京第二棉织厂和北京电机总厂共同协作,改造细纱机用的电动机,于1984年试制两台样机后,又进行了共92台电机的批量更新。经长期运行结果证明,双绕组的新电机JXD-250-4/6-13/7kW比双绕组老式的DPR-12/8HP-4/6-2△/△的电机,在60～J00%的负载范围内。效率提高5%。平均每台电机每年节电3093度。此外,这种双绕组的新电机与另一种单绕组双速电动机TDFJ-250-     

永磁直流电机温度场的分析与计算

在分析和阐释永磁直流电机发热机理的基础上,运用电机内热交换理论,建立了永磁直线电机传热模型。分析了永磁电机的热源分布情况,采用集中参数法建立电机等效热网络图,通过热平衡方程对电机温度进行计算求解。运用ANSYS/Workbench有限元法进行了对比分析,验证了等效热网络法计算结果的准确性。     

基于联合仿真的表贴式永磁游标电机性能分析

表贴式永磁游标电机内部电磁参数复杂多变,MATLAB/Simulink不能精确反映不同运行工况下电机的实际电磁性能。将交叉耦合理论应用于表贴式永磁游标电机的磁链、电感和转矩模型的研究中,分析计算了交叉耦合对表贴式永磁游标电机磁链、电感和转矩的影响。基于ANSYS Maxwell、Simplorer及MATLAB/Simulink软件建立了场路联合仿真的电机驱动控制系统模型,测试了电机的驱动性能,并与MATLAB/Simulink定参数仿真结果进行了对比。理论分析和仿真结果表明,因电机内部电磁状态的实时变化,采用联合仿真分析方法的计算结果具有更高的准确性。     

轴向磁场磁通切换永磁电机控制系统建模及仿真研究

提出了一种新型结构的6/13极定子模块式轴向磁场磁通切换永磁(AFFSPM)电机。该电机具有结构紧凑、转矩密度大、效率高和容错性能强等特点。分析了AFFSPM电机结构和工作原理,推导了AFFSPM电机的数学模型。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了AFFSPM电机控制系统仿真模型,分别对滑模速度控制和比例谐振控制的控制策略进行仿真研究,分析对比AFFSPM电机的转速、转矩和三相电流的波形。仿真结果表明,与比例谐振控制策略相比而言,滑模控制策略下该新型AFFSPM电机控制系统具有较好的静态和动态性能。     

高速列车并联电机运行特性影响因素分析

在原理上分析高速列车轮径和电机参数差异对并联电机运行特性的影响,在此基础上对CRH2A型动车组进行MATLAB/Simulink建模,通过对CRH2A型动车组整个牵引过程的仿真,得到不同轮径差异与电机参数差异条件下并联电机的运行特性,并进行分析。     

永磁同步力矩电机的多领域联合设计与分析

基于Ansys、MATLAB/Simulink等仿真软件,对永磁同步力矩电机的工作特性进行多领域分析。以抑制转矩脉动和振动为目标对电机进行电磁仿真和模态分析;仿真电机空载最高转速的转子离心应力和转子结构形变;校核技术指标要求的最高转速工作点的运行可靠性;基于Ansys Simplorer平台对电机控制系统的转矩特性进行联合仿真;分析电机加工工艺对电机性能的影响。从而从整体系统角度出发,寻求最优的电机设计方案。     

管道电机噪声有源控制系统研究

针对直流电机运行噪声的频谱特点,设计管道电机噪声有源控制的物理系统和软件硬件系统.对直流电机运行噪声,通过实验进行单通道有源噪声控制算法主要参数包括泄漏参数、迭代步长和滤波器长度的最优化设计.根据优化后的算法参数,进行管道电机噪声单通道和多通道有源控制实验.实验结果表明,电机转速为1 200r/min和1 500r/m...     

大型矿用永磁直驱电机设计及铁损分析

针对矿用永磁直驱电机运行特点,以1000kW 65r/min 1140V大型矿用永磁直驱电机为例,在空载、额定工况下,对电机齿槽转矩、气隙磁密、反电势和负载转矩等主要性能进行电磁仿真计算,介绍电机结构特点;并进行铁损分析。     

基于MATLAB的开关磁阻电机非线性建模仿真

由于开关磁阻电机SRM结构及运行原理的特殊性,使得分析和设计较其它电机更为困难。基于在分析开关磁阻电机数学模型的基础上,借助于M ATLAB/S IMUL INK搭建了电流斩波控制方式下开关磁阻电机的非线性仿真通用模型。根据此模型,对一台六相12/10结构样机进行了仿真,仿真结果证明了该模型的有效性。该模型为分析和设计开关磁阻电机控制系统提供了一种有效的工具。