单相异步电动机的槽配合

合理地选择定,转子的槽配合,是一切鼠笼式异步电动机设计中的关键问题之一。如果配合不当,会使电机性能恶化,可能导致附加转矩、附加损耗及振动和噪声的增加,特别是在单相电动机中,还会造成起动转矩随转子位置的不同而发生波动的现象。造成上述电机性能恶化的主要原因是存在谐波磁场。当不计磁路饱和的影响时,单相异步电动机气隙谐波磁场有三种来源:①由定子电流产生的定子谐波磁势;②由定子的基波及高次谐波磁势在转子中感应的电流所产生的转子谐波磁势;③由于气隙磁导不均匀而产生的齿谐波磁导。     

实心转子永磁同步电机电枢反应磁场的谐波式解析解

针对三类实心转子分布绕组永磁同步电机,在极坐标系下,推导了电枢反应磁场的解析表达式。从气隙中单根线电流所产生的磁场入手,进而得到载流线圈在气隙中产生的磁场,最后获得三相绕组在气隙中产生的合成磁场。与有限元法结果的对比验证了该解析方法的正确性。解析表达式以各次谐波成分表示,适用于任意极槽配合以及任意绕组层数的同类实心转子永磁同步电机,形式简洁,方便于电磁转矩、转子偏心气隙磁场、电磁损耗等电机特性的分析。     

削弱和抑制异步电机附加转矩的若干途径

如何削弱和减小由定、转子谐波磁势所产生的附加转矩、改善电机起动性能,是三相笼型异步电动机设计和生产制造过程中的一个十分重要的问题。本文分析了定转子槽数、电机气隙、定转子槽斜度、槽配合、定子绕组型式、定子绕组的接法和并联支路数等电机的设计和工艺参数对谐波磁势的影响,讨论了削弱、抑制异步电机附加转矩的若干途径。     

第三篇 多速电机谐波简略分析及其幅值计算方法

1谐波分析在多速电机中，为兼顾几种极数下的出力和性能，多采用非正规分布的绕组排列，气隙磁势中含有较多较强的高次谐波，使起动困难、振动噪声大、温升高。1．1谐波的由来由于绕组均匀分布排列在走子圆周的齿槽中，且常馈入非正弦波的电压、电流或磁路过饱和，以致磁场波形中含有一系列高次时间和空间谐波。1．2谐波的危害由于高次谐波磁场的存在，并以相应于它们v次极对数p。的转速n；．一二上而旋转或脉振，干扰电机的正常运行。（1）异步转矩的影响定子的人次谐波磁场与它在转子绕组中所感应的电流产生同次转子谐波磁场相互作用而产…     

吊扇电动机的降噪和减振

一、噪声和振动的起源 吊扇电动机的振动和噪声主要起源于磁(动)势,产生基本转矩的磁势在气隙中的分布变化是不均匀的,因为定子绕组几何形状的微小偏差,槽部饱和以及沿气隙长度的不规则性,即使正弦波的电源驱动,其磁势也是脉动的,脉动的磁势传递到各个机械部件,因而引起谐振和噪声。除基本磁势以外,存在的谐波还将导致寄生振荡,谐波磁通能诱发附加的机械振动,并能在转子导条内感应出电压和环流,当谐波的转子电流与气隙磁场相互作用时,又将产生谐波转矩和振动,故所有磁势合成的振动波形是极其复杂的。     

不均匀气隙结构的异步起动永磁同步电机设计

针对异步起动永磁同步电机气隙磁场谐波复杂,而导致的铁心损耗大、电磁噪声高、转矩脉动强烈等不利问题,提出了电机气隙长度不均匀的方法,用以减小气隙磁场谐波,进而减小电机铁心损耗、降低电机电磁噪声、抑制转矩脉动,计算并校验了电机永磁体的最大去磁工作点。有限元仿真表明,所提出的不均匀结构电机的气隙磁场谐波大幅下降,电机转矩脉动得到有效地抑制;电机在额定转矩、三倍转子转动惯量负载的情况下,满足异步起动能力;起动过程中永磁体在最强退磁点的剩磁也符合设计要求。     

一种新型矿用电机—复合转子异步电机谐波电磁场的三维分析

对一种新型矿用电机－复合转子异步电机中定子高次谐波磁势在有限长转子中所产生的涡流磁场进行三维分析。结论是，谐波磁场的三维特性比基波磁场明显减弱，谐波磁场的次数越高，磁场趋趋于二维分布，在各次谐波磁场中，齿谐波磁场较强，有时甚至强于任何其它高次谐波，因此设法削弱齿谐波磁场是降低谐波转矩和附加损耗，提高电机效率的有效方法。     

磁通反向永磁电机低谐波设计及其电磁性能分析

磁通反向永磁电机永磁体和绕组均位于电机定子,具有转子结构简单、机械强度高和便于冷却等优势。它通常采用分数槽非重叠集中绕组,电枢反应磁场中往往含有大量谐波,进而导致电枢电流利用率低、铁心损耗高及振动与噪声等问题。提出一种低谐波磁通反向永磁电机,基于磁场调制原理对电机气隙磁密谐波进行分析,提出合理的绕组配置方案,实现电枢磁场无效谐波的抵消。基于有限元分析,对电机低谐波设计前后的电磁性能进行了对比分析。结果表明,该低谐波设计方案可以明显降低电机齿槽转矩、铁心损耗和永磁体涡流损耗,有效改善了电机性能。     

双边永磁励磁游标电机运行原理及电磁特性仿真研究

为了进一步提高电机的功率密度和转矩密度,以满足直驱系统低速、大转矩的运行工况,提出一种新型双边永磁励磁游标(DPMEV)电机。该电机定子和转子上均放置有永磁体,利用定、转子齿对气隙磁导的双向调制作用,将两组永磁体产生的永磁磁场调制成少极数、高转速的有效谐波磁场,并根据有效谐波磁场设计电枢绕组,从而使定、转子上两组永磁体同时与电枢绕组耦合。介绍了DPMEV电机的拓扑结构。基于等效磁路法,对该电机的气隙磁通密度进行了分析,表明该电机可利用气隙磁导的双向调制作用,实现电机功率密度和转矩密度的有效提高。在深入分析电机工作原理的基础上,通过有限元法对DPMEV电机进行了计算和分析,验证了该电机具有适用于直驱系统的高功率密度和高转矩密度特性。     

带十二相整流系统的高速混合励磁发电机转子损耗研究

本文以带有十二相整流系统的多相高速混合励磁发电机为研究对象,针对谐波电流在多相绕组中产生的磁势谐波进行了分析,并采用3D有限元法对转子涡流损耗进行了仿真研究。研究结果表明:与常规三相电机相比,采用十二相绕组使磁势谐波成分大幅减少,十二相电机的转子涡流损耗远低于三相电机,证明了多相绕组设计在降低转子损耗方面具有显著的优势。     

基于磁场调制原理的齿槽转矩研究

永磁电机的齿槽转矩会引起电机转矩波动,降低电机控制精度。如何降低齿槽转矩一直是永磁电机领域研究的热点之一。传统齿槽转矩解析方法通常基于能量法。该文将能量法和磁场调制理论相结合,提出一种新的永磁电机齿槽转矩分析方法,对齿槽转矩的产生机理进行解释,并对齿槽转矩表达式进行推导,证明齿槽转矩是若干调制磁场相互作用的结果。通过对齿槽转矩分量表达式进行分析得出,要产生任意齿槽转矩分量,谐波永磁磁场和谐波气隙磁导需要满足的周期约束关系。之后对整数槽绕组电机和分数槽绕组电机进行有限元仿真,研究不同极槽配合下的电机齿槽转矩,以及气隙各次谐波磁场幅值随转子转动的变化规律,并对理论推导进行了验证。该文介绍的齿槽转矩分析方法为抑制永磁电机的齿槽转矩提供了设计思路。     

降低实心转子电机转子表面损耗方法初探

实心转子电动机有一个严重的缺点,即定子齿的脉动和定子高次谐波磁场在转子表面上造成很大的损耗,我们常把这些损耗叫做转子表面损耗。此种附加损耗使得电机效率降低,绕组的温升增高。在研制中,为使实心转子电机达到实用阶段,我们在降低双层实心转子表面损耗方面作了些探索性的工作,现介绍如下: 当定子上开有槽口时,气隙磁密中将有齿谐波存在,即当转子转动时,转子表面某一点的磁密将不为常数,转到有齿时大,转到无齿时小。此点的磁     

永磁伺服电机转子偏心对电机性能的影响研究

针对永磁伺服电机转子偏心对电机综合性能的影响,以一台14 k W卷烟自动化设备永磁伺服电机为例,建立了电机二维电磁场数学模型,给出了求解域以及相应的边界条件;采用有限元计算方法,计算分析了永磁电机转子偏心对气隙磁场的影响,给出了转子偏心影响气隙内谐波磁场的变化规律,并与部分实测数据进行了对比。在气隙谐波磁场分析的基础上,定量分析了气隙谐波磁场的变化对电机输出转矩和电机转子表面涡流电密的影响,给出了静态偏心、动态偏心以及不同偏心程度情况下电机输出转矩、电机转子涡流损耗的变化规律,并进一步揭示了涡流损耗变化的机理,为深入研究永磁电机偏心对电机性能的影响提供了理论基础。     

关于三相异步电动机槽配合问题

一、气隙中的谐波磁场当三相异步电动机定子绕组中通入电流以后,在气隙中产生磁势。分析磁势曲线的波形可知,在气隙磁势中,除了主磁场以外,还有一系列的谐波磁场。谐波磁势的次数为 v:2m_1k_1+1(对于整数槽绕组,m_1—定子绕组相数,k_1—任何正负整数或0),或 v=2/(β_1)m_1k_1+1(对于β_1为双数的分数槽绕组,β_1—定子每极每相槽数公约数的分母,k_1—任何正负整     

齿谐波绕组电流对电枢绕组空载电压波形的影响

为了利用电机中固有的齿谐波磁场实现永磁电机气隙磁场的调节,需要处理好齿谐波磁场的利用与电枢绕组电压波形畸变两者之间的关系。基于磁导分析法定性分析了转子齿谐波绕组电流产生的机理,及其产生的齿谐波磁场在电枢绕组中感应的齿谐波电动势特点。相邻磁极下的齿谐波绕组采用正向串联的方法,可以解决电枢绕组和齿谐波绕组之间的磁场耦合问题,从而消除由转子齿谐波绕组电流产生的齿谐波磁场在定子电枢绕组中感应的齿谐波电动势。针对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,通过对比计算结果和实验结果验证了理论分析的正确性。     

永磁同步电动机齿槽转矩优化设计仿真

分数槽集中绕组永磁同步电动机因产生齿槽转矩及大量的磁动势谐波,会影响电机的工作性能。在分析齿槽转矩及谐波产生原理的基础上,确定了齿槽转矩及磁动势谐波影响因素,对电机结构进行了综合优化设计。针对一款400 W永磁同步电动机,通过对绕组系数、齿槽转矩、力波振动和谐波损耗综合分析,设计了12槽10极双层并联绕组和不开槽定子结构;采用环形永磁体以优化气隙磁密;以体积、成本、性能为综合指标,设计了电机各部分尺寸。通过有限元分析法对电机静磁场特性、空载气隙磁密、齿槽转矩及空载反电动势进行了仿真分析。制造样机并进行了性能测试。仿真与测试结果表明,该电机设计合理,性能优良。     

基于气隙磁场重构的永磁电机转矩脉动抑制研究EI北大核心CSCD

永磁电机的齿槽转矩引起转矩脉动,影响电机系统的低速性能和控制精度。该文建立齿槽转矩与气隙磁场谐波的模型,分析低次谐波磁场对齿槽转矩的影响规律,揭示齿槽转矩产生机理。通过部分磁极反余弦削极技术重构气隙磁场波形,抵消3、5、7次谐波磁场引起的齿槽转矩,实现电机齿槽转矩的抑制。与现有减小齿槽转矩的方法相比,所提方法通过间接控制气隙磁场减小齿槽转矩。通过有限元法对所提的方法进行验证,并研制1台12槽8极部分反余弦削极转子永磁电机,进行相关测试。     

永磁交流伺服电动机力矩分析

针对电流型逆变器供电的永磁交流伺服电动机的结构,运用级数展开的方法,对永磁交流伺服电动机定子绕组和转子磁体产生的磁场进行谐波分析;然后根据定、转子磁势相互作用产生转矩的基本原理,导出电磁转矩的表达式;指出合理地利用定、转子磁势谐波产生的转矩,能减少伺服电动机的力短波动,提高其性能和运行精度。     

分数槽集中绕组双馈感应电机电磁特性分析

定转子均采用分数槽集中绕组结构的双馈感应电机极槽数接近,气隙中含有丰富的磁动势谐波,谐波极对数磁场相对于转子高速旋转,会引起电机的转矩脉动。为此,通过磁能和虚位移法求解电磁转矩解析表达式,分析不同次数、不同运动方向的谐波磁场对电磁转矩的影响以及转矩脉动的特点;利用编码器的定位测量功能,提出了一种测量样机转子实时位置的方法,从而量化分析感应电压、电磁转矩等参数。最后利用有限元建立样机二维模型,仿真结果表明：转子转速越快,转子感应电压幅值越小,转矩脉动频率越高,转子转速越慢,转子感应电压幅值越大,转矩脉动频率越低,验证了分数槽集中绕组双馈感应电机电磁耦合理论的正确性。     

异步电动机应用磁性槽楔试验研究总结

异步电动机由于齿槽的存在,带来了气隙磁导的不均匀性,由此引起了磁导谐波。高压电机定子由于工艺的需要,须采用开口槽,这样气隙磁导齿谐波的振幅增大。众所周知,气隙磁导齿谐波的增大,带来转子表面铁损耗和转子齿脉振铁损耗的增加。由于上述的这种铁损耗是在转子上产生的,故鼠笼电机,特别是铸铝笼条转子电机更为严重。这种定子气隙磁导齿谐波在转子表面上