一种基于场路结合计算模型的步进电动机优化设计方法

提出一种步进电动机的优化设计方法，在步进电动机的场路结合计算模型基础上．采用正多面体的优化方法．对一台永磁感应子式步进电动机样机进行了齿层尺寸的优化设计．计算和实测表明．此种方法适合于在工厂工程实际中应用．     

永磁感应子式步进电动机的场路结合计算法及其工程合理性

永磁感应子式步进电动机具有轴向和径向磁路，结构比较复杂，采用场路结合的计算方法比较有效．文章介绍了场路结合计算法的基本概念，采用二维磁场有限元计算法分析了场路结合法中的关键模型“齿层单元”的工程合理性．计算分析表明。采用场路结合计算法，数学模型简单实用。并能满足工程计算精度的要求．     

非线性增量电感测试方法的研究

在步进电动机的动态数学模型的结构确定之后,步进电动机的参数误差直接影响到模型的准确程度。本文讨论了步进电动机的磁路结构,提出了非线性增量电感的一种精确测试方法,并对测量结果进行了数学处理,以便于动态仿真需要。     

低速直驱永磁同步电动机及其起动性能研究

利用低速直驱永磁同步电动机（PMSM）的一些电磁设计公式,结合低速电机的设计特点,完成了电机结构设计、参数计算以及工作特性和起动特性的分析,最终确定了方案.采用Ansoft电磁分析软件,通过场路耦合的计算方法,计算了电机瞬态性能参数,并通过不断地调整设计值,得到电磁设计方案.实验结果表明,低速直驱低速大转矩永磁同步电动机实验所得数据和应用程序设计结果基本一致,证明了程序的正确可行、简单方便.该研究对于进一步完善永磁同步电动机的设计具有重要理论意义和工程价值.     

低速直驱永磁同步电动机及其起动性能研究

利用低速直驱永磁同步电动机(PMSM)的一些电磁设计公式,结合低速电机的设计特点,完成了电机结构设计、参数计算以及工作特性和起动特性的分析,最终确定了方案.采用Ansoft电磁分析软件,通过场路耦合的计算方法,计算了电机瞬态性能参数,并通过不断地调整设计值,得到电磁设计方案.实验结果表明,低速直驱低速大转矩永磁同步电动机实验所得数据和应用程序设计结果基本一致,证明了程序的正确可行、简单方便.该研究对于进一步完善永磁同步电动机的设计具有重要理论意义和工程价值.     

两相混合式步进电机最大可用功率的研究

为了正确地选用步进电动机的驱动单元,采用分布非线性磁网络模型对电感进行准确计算,给出了步进电动机输出最大可用功率与一些参数的关系。理论分析和实验研究表明,步进电动机最大可用功率主要取决于电动机的综合参数和配套驱动器的功放级电压,从而较好地解决了步进电动机的选择中概念模糊的问题。     

基于场路结合法的三相感应电动机单相短路分析

针对三相感应电动机发生单相绕组短路故障的问题,依据电机学的基本理论,采用场路结合的研究方法,以一台11 kW的笼型三相感应电动机为例,建立了场路结合分析模型,并给出了电机定子绕组单相短路的约束条件,对电动机内部磁场分析计算,计及了电动机内磁场饱和对绕组电抗数值的影响,得到更为准确的电流和转矩变化曲线。     

基于场路耦合的磁悬浮永磁直线电动机控制系统

为了解决数控机床进给系统的摩擦问题,采用一种磁悬浮永磁直线电动机来实现无摩擦进给.建立磁悬浮永磁直线电动机的电压、磁链、推力和运动的数学模型及控制系统的场路耦合仿真模型,运用Ansoft软件中的Maxwell和Simplorer对磁悬浮永磁直线电动机控制系统进行场路耦合的联合仿真,并研究磁悬浮永磁直线电动机加速、刹车与反向运行过程.仿真结果表明,该磁悬浮永磁直线电动机控制系统具有良好的跟踪和抗扰性能,为深入研究整个系统的相互耦合以及搭建实验平台提供了依据.     

二相混合式步进电动机模糊控制位置伺服系统

以提高现有混合式步进电动机开环系统性能为目的。研究了模糊控制伺服系统的设计方法．建立了适合于混合式步进电动机控制要求的模糊控制器结构和相应的控制规则。实现了二相混合式步进电动机模糊控制位置伺服系统。     

基于AT89C52单片机的两坐标步进电机控制系统设计

步进电动机是机电控制中的一种常用执行机构.为了实现对步进电机的有效控制,提出了一种利用AT89C52单片机控制步进电动机的方案.从步进电机的控制方法、控制系统的总体设计要求上,分析了XY两坐标步进电机单片机控制系统的硬件电路和软件方案,并完成步进电动机系统的硬件和软件设计.所设计控制系统简单易行,具有较高的使用价值.     

基于磁网络法的潜油电机起动性能计算

由于潜油电机结构特殊,起动过程中轭部饱和问题带来的影响不容忽视.为了提高起动性能的计算精确度,采用建立磁网络模型的方法,总结出用磁化曲线计及饱和效应的计算方法.同时采用有限元数值计算方法对一台二极6 kW潜油电机的实验样机起动过程中的磁场分布进行了仿真,并对该样机进行了实验.结果表明,磁网络计算与实验数据相吻合,相对于传统计算结果大幅度的降低了误差,有效提高潜油电机起动性能的计算精确度.     

屏蔽电机的磁场与屏蔽层损耗的解析计算

分析了屏蔽电机磁场的特点,建立了似稳场的数学模型,用解析法求出了屏蔽电机的磁场分布,进而计算出屏蔽层的涡流损耗,并通过实验验证了解析方法的可行性。     

横向磁通永磁电机的三维电磁场分析

横向磁通永磁电机转矩密度远高于普通结构电机，但结构较复杂，内部磁场呈三维分布.为弄清横向磁通电机内部磁场的分布及优化设计规律，需采用三维有限元的分析方法.通过采用ANSYS软件进行分析，并用ANSYS的APDL语言进行二次开发编程，对一种三相分布在同一个圆周上的永磁体内置式横向磁通永磁电机进行了三维电磁场分析，对该电机不符合周期条件的三维电磁场求解区域在工程设计允许范围内进行了简化处理，在电磁场分析计算的基础上，给出了电机参数计算方法，并给出了在此基础上的数学模型，对横向磁通永磁电机的空载及负载电磁场进行了计算，给出了空载反电动势和电抗的计算方法, 最后，通过与样机测试结果的对照研究，验证和完善分析方法.     

从电机设计的角度减少高速永磁电机转子损耗

高速永磁无刷直流电机的转子涡流损耗主要是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的.转子涡流损耗使电机的效率下降并能引起转子永磁体的退磁.从电机设计的角度，采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同的定子结构、槽开口大小以及气隙长度对高速永磁无刷直流电机转子损耗的影响.利用傅里叶变换，得到了分布于定子槽开口处的等效电流片的空间谐波分量，然后采用计及转子集肤深度和涡流磁场影响的解析模型计算高速电机转子损耗，并对解析计算结果通过有限元仿真加以验证.结果表明，3槽集中绕组结构中含有2次、4次等偶次空间谐波分量，该谐波分量在转子中产生大量的涡流损耗.定子结构对高速电机转子涡流损耗影响很大，合理地设计定子结构能够减小转子涡流损耗.     

双层实心转子异步电动机电磁转矩的磁场计算方法

提出了双层实心转子异步电动机电磁转矩的磁场计算方法。其基本思想是以涡流场的数值计算为核心,跨越双层实心转子分布参数的求取环节,直接由涡流场计算所得场量进行电磁转矩数值计算。与从等效电路理论出发的方法相比,计算准确性明显提高。     

Calculation of optimal current density of double side permanent magnet linear synchronous motor

The use of design method considering a coil temperature to maximize the thrust density of a double side coreless permanent magnet linear synchronous motor (PMLSM) was presented. The optimal current density where the coil temperature reaches an allowable temperature with heat analysis was applied to a magnetic circuit design. Changing optimal current density is verified whenever the design parameters of the motor are altered. The design parameters of the motor were applied to thrust calculation. In this way, the optimal model, which is a reversal of the existing design method, is deduced. The results were compared with the experimental data to verify their validity. When the convection heat transfer coefficient is applied to other models, the results of the analysis and test values show good concordance. The method proposed has some limitations.     

基于Ansoft的高速永磁无刷直流电机磁场有限元分析

基于Maxwell二维瞬态磁场分析理论,依据给定的技术指标,运用RMxprt快速确定电机电磁及结构设计方案,并导入Maxwell中建立二维有限元仿真模型,基于场路耦合有限元法对电机的机械特性和效率进行了仿真分析,仿真结果精确地反映了高速永磁无刷直流电机的启动过程,为电机的优化设计、减少转矩脉动、提高启动转矩提供了理论依据。     

复合转子异步电机中磁场的分布特征

用解析法研究了复合转子异步电机中的三维磁场分布。主要结论有，复合转子异步电机中涡流的去磁作用较弱，径向磁密的马鞍形分布不十分明显；转子钢套中的切向电密在靠近端部的某一位置存在极值；从理论上证明了复合转子中不存在径向电流的结论，为近似计算的合理性提供了可靠的理论依据。