轴向磁场电机的几何设计

1 引言高速多用途带状冲卷机的研制,推动了轴向磁场领域单相、多相感应电动机的发展,使电机输出功率能达5kW。轴向磁场电机与具有类似性能特点的常规径向磁场电机相比较,在单位重量、单位尺寸上的功率和材料成本率等方面已显示出卓越的性能。轴向磁场电机在饱和特性、热流特性和定、转子之间吸引的合成磁力方面与常规径向磁场电机不同。 2 饱和特性这种电机的结构(见图1)。能使在外径处的轭和内径处的齿在平均半径处出现饱和前就达到饱和。在参考文献中,作者研制了定、转子铁芯的理论模     

轴向磁场电机的设计特点

提出了轴向磁场电机的设计特点，这种电机是轴向磁场型的。轴向磁场电机因为其结构的特殊而使其材料成本相当节省。本文叙述了该电机的输出方程、最优直径比及尺寸的特点和一些参数的选取，还给出了四套电机的设计数据以及对其成本、效率方面做了比较。     

轴向磁场无铁心无刷永磁盘式电机的设计

介绍了轮用轴向磁场无铁心无刷永磁盘式电机的结构形式，探讨了这种新电机的设计特点，重点解决了电机主要尺寸确定和磁路分析计算问题，最后给出了一种磁极形状和线圈形状的优选方案。     

轴向磁场永磁无刷直流电动机的分析和设计

本文以三维电磁场的分析为基础，提出了轴向磁场永磁无刷直流电动机的分析和设计方法，研究了这种电机的内外径的最佳比例及其稳态和动态运行过程。文中通过一台12极三相星形连接的样机实测数据。证实了所提出了的分析和设计方法的正确性。     

轴向磁场交流电机气隙磁导的分析

依照轴向磁场电机中气隙磁导的分析,通过积分计算求出磁导的最大变化;采用经典磁导波理论研究,用变换的计算机程序进行谐波分析。分析表明:轴向磁场电机中定子磁导和转子磁导的变化和传统式电机的情况相似,而且转子齿谐波很小,从而使得总的损耗显著减少。     

电动汽车用新型轴向磁场车轮电机的设计

车轮电机由于取消了齿轮和机械差动器,减小了驱动链的组件,因而减小了整个驱动链的重量,提高整个系统的可靠性和效率。该文对一种新型的应用于电动车辆驱动的直驱轮用轴向磁场永磁同步电动机的进行了设计。电机的电枢铁心由各个在磁路上没有联系的定子极组成,省去了定子铁心轭部,电机结构简单易制造。采用等效磁路法对电机进行了电磁设计,并用有限元法进行了验证。设计和仿真结果证明所提议的结构是可行的。     

轴向磁场交流电机气隙磁导的分析

依照轴向磁场电机中气隙磁导的分析，通过积分计算求出磁导的最大变化；采用经典磁导波理论研究，用变换的计算机程序进行谐波分析。分析表明：轴向磁场电机中定子磁导和转子磁导的变化和传统式电机的情况相似，而且转子齿谐波很小，从而使得总的损耗显著减少。     

轴向磁场磁通切换型永磁电机电感计算

在介绍一种新型轴向磁场磁通切换型永磁(Axial Field Flux-Switching Permanent Mag-net,AFFSPM)电机的基础上,计算了一台三相12/10极AFFSPM电机的三相绕组电感,并根据电机的结构特点,对其自感和互感的大小关系给予解释。最后分别采用Park变换法和两步法计算了该电机的交、直轴电感,得到的结果一致,所得结论对AFFSPM电机的深入研究具有一定的参考价值。     

新型轴向磁场盘式开关磁阻电机的研究

提出了一种新型的采用三相6/4极结构的轴向磁场盘式开关磁阻电机,与前人研究较多的单相盘式开关磁阻电机相比,定、转子结构更加简单,加工成本更低,便于调速控制,且克服了单相电机不能自起动的缺陷。使用Ansoft公司的Maxwell 3D软件进行了三维有限元仿真分析,并制作实验样机,验证了电机的性能。     

新型轴向磁场磁通切换型永磁电机磁场三维有限元分析

介绍了一种新型轴向磁场磁通切换型永磁电机,该电机由两个外定子和一个内转子组成,定转子为双凸极结构。电枢绕组和永磁体均设置在定子上,转子由硅钢片径向叠压的齿嵌在非导磁环上构成,切向磁化的永磁体建立电机的轴向磁场。该文以一台10/12极样机为例,运用三维有限元法(FEM)分析了电机的空载磁场,给出了电机内的磁场分布。分析结果为该种电机的设计奠定了基础。     

新型轴向磁场磁通切换型永磁电机磁场三维有限元分析

新型轴向磁场磁通切换型永磁电机由两个外定子和一个内转子组成,定转子为双凸极结构,电枢绕组和永磁体均设置在定子上,转子由硅钢片径向叠压的齿嵌在非导磁环上,切向磁化的永磁体建立电机的轴向磁场.以一台10/12极样机为例,运用三维有限元法(FEM)分析了电机的空载磁场,给出了电机内的磁场分布.分析结果有助于该种电机的设计.     

从专利视角阐述轴向磁场电机技术及应用进展

轴向磁场电机在功率密度及体积结构上具有优势,适用于对尺寸、性能具有特殊要求的技术领域.现有的研究主要集中在电机结构设计方面,对其技术热点及行业应用情况分析得较少.通过专利检索技术,获得轴向磁场电机相关专利信息,明晰轴向磁场电机专利申请现状,逐层梳理轴向磁场电机的主要技术领域及关键技术,基于专利地图分析揭示出轴向磁场电机...     

磁极组合型轴向磁场无铁心永磁电机的设计与分析

在现有Halbach阵列永磁电机的基础上,提出了一种磁极组合式的Halbach永磁阵列轴向磁场无铁心电机,阐述了该电机的结构与优点,分析了该电机的电磁转矩。借助三维有限元分析方法,优化设计了组成转子磁极的Halbach永磁材料、软磁材料尺寸。在综合考虑单位体积永磁体所产生电磁转矩和气隙磁密正弦性的基础上,确定了电机转子磁极上轴向磁化、切向磁化永磁体以及软磁材料的极弧系数。与传统Halbach结构轴向磁场无铁心永磁电机相比,优化后的磁极组合型轴向磁场无铁心永磁电机,在保证气隙磁密大小一定的基础上,减少了永磁体用量,降低电机造价,从而提高了电机性价比。样机实验和有限元分析结果验证了所设计电机的正确性和有效性。     

转子结构对轴向磁场磁通切换永磁电机性能的影响

在介绍轴向磁场磁通切换永磁(AFFSPM)电机结构的基础上,采用解析与仿真相结合对转子齿宽进行优化;基于全场域有限元模型,分析了转子结构参数包括齿宽、齿形和厚度对电机感应电势和定位力矩的影响。结果表明:转子齿宽与转子齿形对电机性能有较大的影响,而转子厚度对电机性能的影响较小。     

轴向磁场磁通切换永磁电机齿槽转矩分析

为了有效削弱轴向磁场磁通切换永磁电机的齿槽转矩,采用能量差分法,建立了该种电机齿槽转矩的解析表达式,针对表达式中的电机结构参数,利用全场域三维有限元法.分析了一台三相12/10极轴向磁场磁通切换永磁电机在不同结构参数下的齿槽转矩,得到当定子齿宽、定子槽口宽与永磁体磁化厚度均占内径圆弧7.5°,转子齿宽占内径圆弧10.5°,且为准扇形齿时.该电机的齿槽转矩最小;在定子轭部铁心不饱和的情况下,齿槽转矩随定子厚度减小而减小,而受转子厚度的影响较小.综合考虑电机不同结构参数对齿槽转矩和感应电势的影响,得到了削弱轴向磁场磁通切换永磁电机齿槽转矩的有效方法,有效地改善了该电机的运行性能.     

轴向磁场磁通切换永磁电机定子结构参数优化

轴向磁场磁通切换永磁（Axial Field Flux-Switching Permanent Magnet,AFFSPM）电机是一种新型的盘式双凸极电机。以一台三相12/10极AFFSPM电机为例,在介绍其结构特点的基础上,采用全场域三维有限元分析方法,综合考虑感应电势和齿槽转矩两个方面,对该电机定子结构参数,包括定子齿宽、槽口宽及永磁体磁化厚度进行优化。对AFFSPM电机的进一步研究具有重要的实际意义。     

高转矩密度横向磁场开关磁阻电机的设计

基于对横向磁场电机结构特点与工作原理分析的基础上，提出了一种适用于低速、直驱领域的模块结构横向磁场开关磁阻电机设计及主要位置磁化曲线的解析计算方法。样机试验结果表明，参数计算方法具有较好的精度，电机转矩密度和运行效率均高于同体积异步电机。     

受轴向力的立式电机轴承组装设计

提出了带较大轴向力的立式起重机可采用7300型单列圆锥滚子轴承组装设计方案,且分述了“面对面”、“背对背”两种轴承组装形式,为改善我国起重电机产品结构设计起到了积极作用。     

定子无铁心轴向磁场永磁轮毂电机损耗分析及效率优化

减速装置的引入使得轮毂电机分布式驱动系统对电机本体的效率提出了更高的要求。为了实现定子无铁心轴向磁场永磁轮毂电机在其常用工况下的高效率,该文分析了利兹线和扁线对定子槽满率的影响规律,建立了不同线型绕组的交流损耗计算模型,对不同线型绕组电机的交直流铜损进行了计算与对比分析,并基于损耗产生机理提出扁线绕组分股和换位的交流损耗抑制方法。在此基础上,针对轮毂电机驱动系统的常用工况,对不同线型绕组电机的损耗和效率进行全面对比。结果表明,采用该文提出的效率优化方法可以实现扁线绕组的低损耗及电机的高效率,使用改进型扁线绕组的定子无铁心轴向磁场永磁电机适合作为减速驱动轮毂电机应用,尤其是对转矩需求较高的轮毂电机。试验结果验证了理论和仿真分析方法的正确性。