16极18槽分数槽绕组汽车永磁发电机设计研究

为了解决传统12极36槽的汽车永磁发电机电动势谐波含量大、绕组叠落难以提高槽满率、齿槽转矩大等问题,提出一种16极18槽分数槽绕组汽车永磁发电机。在给出分数槽集中绕组汽车发电机优点和永磁发电机的损耗模型的基础上,对比分析两种发电机的拓扑、感应电动势和关键部位的磁感应强度,并利用波托蒂铁心损耗模型计算了两种发电机的损耗。仿真结果和实验表明,16极18槽汽车永磁发电机具有更高的效率、更低的齿槽转矩和电动势谐波。     

非倍极比双速电动机绕组排列特例的设计与分析

本文介绍一种6/8极槽非倍极比单绕组双速电动机非正规绕组排列方案的设计和分析。本方案兼顾了不同极数下电机的性能和出力。     

每极每相槽数小于1的永磁直线同步电动机负载特性及其参数的有限元分析

永磁直线同步电动机(Permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)采用每极每相槽数小于1(q<1)分数槽结构,解决了运行的平稳性,这种直线电动机的高推力密度特性是PMLSM设计分析的关键问题.基于此,为了分析PMLSM的负载特性,建立基于二维磁场方程的PMLSM有限元分析模型.采用开放边界条件,将边端漏磁对PMLSM的影响加入有限元模型中去,提高了分析精度.从时空相量图出发,设定q<1分数槽绕组的三相电流分布,采用松弛因子法调节a角,对PMLSM额定负载推力进行迭代计算,得到采用瞬时电流法计算的PMLSM负载特性及其参数.同时对试验样机进行参数实测,将有限元计算结果和实测结果进行比较.结果表明,有限元分析模型能够确定PMLSM的负载特性,并获取PMLSM的参数以及功角特性,交、直轴同步电感参数对PMLSM的运行控制具有很大参考意义.     

非倍极比双速电动机绕组排列特例的设计与分析(续94年第4期)

<正>5 槽配合选用 众所周知,三相异步电动机定转子槽配合的选用是电机设计的重要问题之一。齿槽配合选用不当将会引起附加同步转矩、附加异步转矩、单向径向力及附加损耗的增加。附加转矩将会影响异步电动机起动时最小转矩,严重时将使异步电动机无法正常起动。另一方面,定转子各次谐度磁场相互作用,将产生一系列旋转力波,特别是一些阶次较低的旋转电磁力波将会引起走子铁心轭环产生强烈的振动及较强的电磁噪声。 在双速或多速三相异步电动机中,采用不同的绕组连接方法,使定子绕组极对数发生变化,转子鼠笼绕组的极对数随定子绕组极对数的变化而变化,因此,在多速电机中,定转子槽配合的合理选择难度更大,定转子槽配合要同时满足不同极对数时都具有较小的同步转矩、异步转矩,较小的单向径向力及较小的低阶次的电磁力波。     

抑制无刷直流电动机齿槽转矩脉动的设计方法

定子铁心上的齿槽、磁极形状、极弧宽度、极弧边缘形状及齿的形状是永磁直流电动机齿槽转矩脉动产生的原因,抑制永磁无刷直流电动机齿槽转矩脉动可通过采用无齿槽电枢法、分数槽绕组法、斜槽斜极法、辅助齿或槽法、闭口槽法、磁极及齿形状优化设计等方法加以解决,本文详细分析了各种抑制齿槽转矩脉动方法的特点.     

关于不对称分数槽绕组在小型水轮发电机中的应用

整数槽绕民对称分数槽绕组大量应用在电机设计之中，但现在的电机学与电机设计书中只谈到设计电机绕组必须对称，而未谈到不对称分数槽绕组的应用。笔者从理论上阐述了不对称分数槽绕组应用的可能性。并结合实际例子，提出了不对称绕组应用的条件，这在电机制造与电机改造中有一定现实意义。     

汽车发电机双三相波绕组的分析和设计

为提高汽车发电机的绕组性能,以96槽16极爪极电机定子绕组为例,分析和设计了一种由两组三相波绕组构成的定子绕组。通过Ansoft有限元分析软件,对该绕组通入三相对称电流产生的气隙磁场和总谐波畸变率值(THD)进行了计算分析,并与传统三相波绕组的整距和短距接法的结果进行了比较。分析比较结果表明,采用该方法生成的三相定子绕组产生的磁场波形和谐波含量都满足设计要求。按该设计方案生产的汽车发电机绕组实物图验证了该设计方法能满足大功率和结构紧凑的要求。     

低速电动汽车用分数槽内置式永磁同步主驱电动机设计

针对低速电动汽车的主要设计指标,设计了一台低速电动汽车用的主驱电动机,采用分数槽的槽极配合方式,分析了影响永磁同步电动机调速区效率的因素,对电动机的转子结构进行了优化,对设计方案建立有限元模型,验证电动机的电磁方案满足设计要求,并且对电动机方案建立热路模型,进一步验证了样机模型设计的合理性。     

Design and analysis of two three-phase windings of automotive generator

为提高汽车发电机的绕组性能,以96槽16极爪极电机定子绕组为例,分析和设计了一种由两组三相波绕组构成的定子绕组.通过Ansoft有限元分析软件,对该绕组通入三相对称电流产生的气隙磁场和总谐波畸变率值(THD)进行了计算分析,并与传统三相波绕组的整距和短距接法的结果进行了比较.分析比较结果表明,采用该方法生成的三相定子绕组产生的磁场波形和谐波含量都满足设计要求.按该设计方案生产的汽车发电机绕组实物图验证了该设计方法能满足大功率和结构紧凑的要求.     

磁性槽泥改造高耗能电动机

本文分析了三相异步电动机的损耗，介绍了磁性槽泥改造高耗能电动机的节能原理，指出了改造后的电动机在我厂推广应用后获得了良好的经济效益。     

不同极槽配合对永磁同步电机温度场的影响

针对散线绕组电机在温升计算时建模存在的问题,采用分层简化的模型来对绕组建模,将简化模型应用到发热、散热计算上后,温升结果和温度分布趋势较为接近,验证了简化模型在工程中应用的可行性。为研究定子槽数对电机温升的影响,以某型号可用于中小型直驱风力发电机的永磁同步电机（PMSM）为对象,采用分层简化模型对电机定子进行了建模,通过有限元仿真计算了电机定子温度场,得到了绕组平均温度随槽数的变化趋势。对32极36槽电机进行了试验测试来验证算法的准确性。应用同样的仿真方法计算得到了某水冷电机温升随槽数的变化趋势。研究结果表明：随着定子槽数的增加,电机温升逐渐降低,且降低幅度越来越小。当槽极数比大于4．5时,定子槽数对电机温升的影响不再明显。     

永磁同步直线电机分数槽绕组谐波分析和齿槽力研究

介绍了永磁同步直线电机齿槽效应产生的原因,利用有限元法,对永磁同步直线电机谐波分量和齿槽力进行分析和仿真,运用傅立叶级数回归,求出各次谐波分量,分析结果表明,采用分数槽短距绕组方法可明显降低齿槽效应的影响。为进一步拟合出齿槽推力波动曲线,实现控制系统的推力补偿提供依据。     

多层螺旋卷绕过渡块设计方法

起重机卷筒采用螺旋槽进行多层卷绕时,很容易发生咬绳现象,造成钢丝绳严重磨损。采用双层螺旋卷绕过渡块设计方法可避免咬绳和乱扣现象的发生。通过跟以往经验公式对比,取得良好的效果。     

轴向绕组磁路结构磁流变液阻尼器设计

给出轴向绕组磁路结构磁流变阻尼器的设计方法,通过判定线圈横截面积与线圈槽横截面积相等,将阻尼器结构设计与磁路设计联系起来,设计出结构合理紧凑的阻尼器。然后采用ANSYS软件对磁路结构进行电磁场有限元分析,分析表明阻尼器结构设计满足要求,轴向绕组磁路结构改善了阻尼间隙通道磁场分布。     

定子扇形叠钢片叠压工艺方法的改进

笔者针对电机定子扇形片叠压过程中存在的铁心内径尺寸公差、形状位置公差超差,叠装后槽形整齐度差,易导致绕组匝间或对地绝缘损伤,造成绕组破压,嵌线质量等问题进行了分析。并介绍了定子扇形片叠压改进工艺方案,定位基准、工艺方法及工艺验证和改进后的经济效益。     

盘式永磁电机的分数槽绕组齿槽转矩分析

由齿槽转矩造成的推力波动是影响盘式永磁电机运行性能的一个重要因素.为削弱齿槽转矩,采用基于能量法和傅里叶分解的解析分析方法推导出了齿槽转矩解析表达式,在此基础上研究了分数槽绕组对齿槽转矩的削弱作用,结合定子槽口宽度对齿槽转矩的影响,提出了减少盘式永磁电机齿槽转矩的优化方案,并利用有限元法对此优化方案进行了仿真分析和验证.研究结果证明,采用分数槽绕组和槽口优化相结合的方法能有效地削弱盘式电机的齿槽转矩.     

Manufacturing technology for continuous high-density coils for brushless motors

This paper reports on our development of a manufacturing technology for continuous high-density coils and terminal processing for high performance motor stators. We have developed a “series winding and collective forming method”. The coils are wound in series, and their slot insertion parts are collectively formed and clung. Four continuous and high-density coils with a slot-fill rate of 75% were prepared using the developed winding form and manufacturing facilities. Moreover, terminal insulation of the continuous coils was established with the developed wiring board. A 60% decrease in man-hours and 95% decrease in the cost of the board can be expected by using our technique rather than conventional printed circuit board manufacturing techniques.     

多绕组移相干式整流变压器优化设计及软件开发

介绍了移相整流变压器移相原理,分析了多绕组移相干式整流变压器电磁设计理论.基于VB开发平台数据库技术,采用穷举法设计了一套多绕组移相干式整流变压器优化设计软件.设计结果分析表明,该软件能够提高工作效率、改善产品性能和降低产品成本.     

升船机上安全卷筒的设计与应用

大型安全卷筒采用双头出绳共槽钢丝绳卷绕方案,能够有效减少卷筒长度,同时采用双旋向卷筒形式,有效避免钢丝绳提升偏角产生的附加载荷作用于安全卷筒两侧的船厢轨道或平衡重轨道上。该安全卷筒在全平衡钢丝绳卷扬提升式升船机首次应用,名义直径为目前在建升船机最大,筒体长度最长,其安全性尤其重要,文中运用经典解析法对其进行设计计算,通过有限元法分析验证。     

g<1永磁直线同步电动机齿槽力波动的径向基神经网络预估器

永磁直线同步电动机(Permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)齿槽力是影响电动机性能的主要因素之一,特别是在高精度,低速情况下,问题尤为突出。根据q<1分数槽绕组PMLSM结构,采用有限元法计算齿槽力的影响,建立以径向基神经网络为基础的PMLSM齿槽力预估器,其学习算法首先采用快速模糊C均值算法(Accelerated fuzzy C-means,AFCM)对数据进行聚类,选取基函数传播因子,再由最小正交平方算法(Orthogonal least squares learning algorithm,OLSA)选取中心矢量,该预估器与带动量的BP网络(Back propagation neural net- work,BPNN)预估器相比较表明,能够在加快网络学习速度的前提下,保证精度,缩小网络规模,提高网络分类能力。试验结果表明,采用q<1分数槽绕组PMLSM能够有效地减小齿槽力的影响。预估器的建立,能够在设计阶段对PMLSM齿槽结构参数进行有效地预估,使得电动机在满足推力波动指标条件下,实现快速敏捷设计,提高PMLSM的整体设计水平。