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.     

低速永磁直线电动机的稳定性分析及其控制方法研究

在对低速永磁直线同步电动机的力角特性进行分析的基础上,确定了该电机的稳定工作区,得到了永磁直线同步电动机的稳定控制方法,即可通过改变电压和频率来实现低速永磁直线电动机的失步预防控制.实验结果表明,该方法具有算法简单、控制品质好等优点,可以有效地提高永磁直线同步电动机的稳定性,避免电机失步的发生.     

电动汽车盘式轮毂永磁电机设计

为了合理地设计盘式轮毂永磁电机,利用盘式永磁电机对电动汽车轮毂进行了研究.在对电动汽车特性要求以及电机结构、材料、特点分析的基础上,选用盘式无铁芯永磁同步电机作为电动汽车轮毂直驱电机.为选择理想的电机参数,通过理论分析的方法对轮毂式电动汽车总体动力性能进行分析计算,讨论了决定轮毂电机选择的电动汽车3项主要性能指标：最高车速、加速时间与最大爬坡度.根据电动汽车的性能要求,最终合理地确定了轮毂电动机的功率、转速与转矩,给定了轮毂电动机的主要参数,为轮毂盘式电机的设计提供了依据.     

基于VB与Matlab混合编程永磁同步电动机电磁设计方法

为了缩短永磁同步电动机的研制周期,本文开发了基于VB与Matlab混合编程的永磁同步电动机电磁设计软件.提出了VB与Matlab混合编程的实现方法及其接口技术,实现了输入数据可视化,电机电磁计算快速化,输出数据表格化,工作性能图形化,软件维护便捷化,并以一台15 kW异步起动永磁同步电动机为例,验证了所开发软件的可靠性及实用性.     

电动车用永磁同步电机转子结构对弱磁调速性能分析

针对电动汽车驱动电机既要满足低速区大转矩输出,同时又要满足高速恒功率区宽弱磁调速范围的特殊要求,提出采用具有铁桥分段的V型永磁同步电动机作为驱动电机。通过分析对比不同转子磁路结构对电机主要运行特性参数的影响表明:同时采用非均匀气隙、V型铁桥分段永磁体、改变相邻磁极间距,不仅有利于改善空载气隙磁密波形,而且也满足增加电机恒功率区弱磁扩速范围和低速区大转矩输出的要求。并采用这种结构设计了20 kW电动汽车驱动用内置式永磁同步电机,结合有限元对电机主要性能进行了电磁计算。     

降耗节能单相永磁同步电动机的研制

针对单相永磁同步电动机起动困难和运行时功率因数低的问题,计算和分析了起动过程中电磁转矩、转差率与起动电容之间的关系,获得使得起动转矩值最大的电容值,以缩短起动时间;通过调节补偿电容来调控电机功率因数,从而降低运行电流实现节能.仿真和样机实验表明,正确选择起动电容值可以提高电机自起动性能,实时调节补偿电容值可以获得明显的节能效果.研究工作和结论对开发高起动性能的高效单相永磁同步电动机有参考价值.     

2.935MW永磁同步风力发电机电磁设计与仿真

分析了表面式与内置式永磁同步发电机转子结构上的差异,选定电机的转子结构型式.对永磁同步风力发电机的性能特点进行了分析和研究,计算了2.935 MW高速永磁同步风力发电机的电磁方案.对上述确定的电磁计算方案,利用有限元软件进行仿真,分析了发电机的空载、负载、短路特性.研究了电压波形正弦性畸变率、齿槽转矩、功率因数、短路电流的计算.经验证,各项性能满足设计要求.     

港口起重用低速大扭矩电机的优化设计

针对港口起重的特殊应用环境,设计了一种直接驱动的低速大扭矩永磁同步电动机,并结合Ansoft软件,对电机的设计进行了优化,分析了电机的带载特性,完成了最大去磁校验.作为传统的感应电机—减速机的驱动系统的替代品.本设计结构简单、体积小、重量轻,提高了整体驱动系统的效率.     

两种内置式转子结构电抗参数的研究

永磁同步电动机电抗参数是电机性能分析和优化设计的重要依据，需对不同转子结构的电抗参数进行分析.在三维电磁场数值计算的基础上，利用Ansoft软件对两种内置式永磁同步电动机的交、直轴电枢反应电抗参数进行计算，在此基础上总结出两种转子结构永磁同步电动机电抗参数随气隙长度和永磁体磁化方向长度的变化规律.试验测试结果与计算结果相吻合.结论表明:该方法能指导转子结构的选择.根据所得的规律，确定转子结构的设计策略.     

基于磁场定向的永磁同步发电机功率控制

在介绍永磁同步发电机（PMSG）数学模型和矢量控制理论的基础上,将传统的永磁同步电动机的矢量控制方法运用到发电机中来．在大功率永磁直驱风力发电变流器研究过程中采用该方法进行了实验研究,通过仿真实验验证了该方案的可行性．     

复式永磁同步电机的工作特性分析与应用

针对大转矩低转速的应用场合,提出一种新颖的复式永磁电机结构,并讨论了它的结构设计要点.在电机空载三维磁场有限元分析结果的基础上作适当的假设,从相量图入手对复式永磁同步电机的电参数计算公式进行理论推导.以试验样机的设计参数为依据,分析该电机的工作特性,得出了它特有的功角特性曲线和经济运行范围.对以复式永磁同步电机为核心的直驱式抽油机进行介绍,检测结果表明,直驱式抽油机的节电效果显著,较游梁式抽油机具有多方面的优势.     

开关磁通永磁同步电动机设计与静态特性

为了获得较宽的恒功率弱磁调速区域,设计出一台12/10极开关磁通永磁电动机.根据电动机的结构特点、运行原理并结合双凸极永磁同步电动机的设计方法确定电动机主要尺寸的初始值,在Ansoft软件中建立电动机的物理模型,基于有限元法研究电动机在特殊位置下的磁场分布、气隙磁密、静态特性、弱磁特性及结构尺寸变化对转矩的影响.分析结果表明,该电动机弱磁效果明显,定位力矩幅值偏大,改变永磁体磁化方向的长度和转子齿宽可以有效地降低定位力矩,研究结论对电动机的优化设计、分析及控制提供了依据.     

基于模糊控制的永磁同步电机调速系统仿真研究

通过对永磁同步电机的数学模型的分析,结合矢量控制原理,建立永磁同步电机矢量控制调速系统仿真模型,针对被控对象的的非线性,强耦合,参数时变等特性,引进模糊控制策略,并设计模糊自适应PID控制器应用其中,以验证控制方法的有效性。仿真结果表明,与传统PID相比,模糊PID具有响应速度快,超调量小,抗扰能力和鲁棒性强等优点,能够更好的提高永磁同步电机的调速性能。     

逆变器供电对永磁同步电机振动和噪声的影响

为了分析逆变器供电对永磁同步电机（PMSM）电磁振动噪声的影响,建立了一台PMSM多物理场耦合振动分析有限元模型。首先,利用ANSYS建立电机2D电磁模型,通过有限元法分别计算了逆变器和正弦电流供电情况下4 000 r/min电机的磁通密度;然后,应用节点力传递法将电磁力耦合到定子齿上进行谐响应分析,计算电机振动噪声,分析逆变器和正弦电流供电下PMSM电磁振动和噪声频谱特性。