一种具有不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机

为了改善无刷双馈电机转子谐波含量大、导体利用率低的缺点,基于齿谐波原理提出了一种采用不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机。对该绕组的设计原理、方法以及谐波磁动势计算进行了分析,推导出了适用于各种绕组分布系数的计算方法,给出了一个绕组设计示例进行说明,利用绕组的设计原理制造了一台新型不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机实验样机,并针对转子绕组的低谐波含量特性进行了研究。为了验证转子绕组设计的正确性,对样机进行有限元建模仿真与实验。仿真与实验结果表明,采用不等匝数同心式转子绕组设计的无刷双馈电机转子谐波含量低、导体利用率高,具有优良的性能。     

轭部激磁单相感应电机分析及设计

轭部激磁电枢结构,是将电机的激磁绕组缠绕在定子轭部的结构形式。本文设计了一台额定功率60W、4极的轭部激磁单相感应电机,并利用电磁场有限元分析软件AnsysMaxwell,对轭部激磁单相异步电动机进行了仿真分析。轭部激磁单相感应电机（主、副绕组总匝数分别为3600、3840）和传统单相感应电机（主副绕组总匝数分别为1800、1920）空载和负载性能基本一致。为交流电机提供一种新颖、有效的结构形式。     

吸尘器电动机电枢绕组检修中的绕制

引　言吸尘器电动机一般采用单相串激电动机 ,其结构如图 1所示 ,定子上的激磁绕组和转子上的电枢绕组通过电刷和换向器串联后接电源。电枢绕组由于工作在高转速、电流频繁换向的条件下 ,因此故障率高 ,并对检修质量提出了高的要求。2　电枢绕组的绕制方法吸尘器电动机电枢绕组采用单叠绕组 ,但在生产实践中依绕制方法分为叠绕式和对绕式 2种。依电枢铁心是单数槽还是双数槽的不同 ,有单数槽绕组和双数槽绕组之分。另依换向器的换向片数与电枢铁心槽数的倍数不同 ,又分为单线绕组、双绕并绕绕组和 3线并绕绕组。图 1　吸尘器电动机结构单叠…     

印制绕组电机温升的测试方法

电机的温升关系到电机的长期安全工作寿命及电机的瞬时最大输出功率。普通电机的温升测试 ,常规方法有电阻法、温度计法、预埋法等。本文介绍一种根据印制绕组电机的结构特点而设计的一种温升测试方法 ,称之为电刷预埋测温法。印制绕组电机的电枢与其它驱动微电机的电枢不同 ,是无铁芯呈扁平的圆盘状 ,没有专门的换向器 ,由电枢导条中的一段所替代 ,因此其换向片数与电枢导条数相等。电机产生温升的主要原因 ,是由流过电枢导体 (导条 )和电刷的工作电流所产生的损耗 ,即直接负载损耗。但导体与导条有所不同 ,导体表面覆盖着绝缘层 ,而导条却…     

绕组元件与换向片的连接方法

单相串励电动机电枢绕组元件与换向片的连接,是设计单相串励电动机电枢绕组的重要部分。因为,不同的连接位置将对电动机的换向火花及转速产生影响。换向火花采用换向极虽可改善换向,但在微电机中因受结构空间的限制,一般并不采用换向极,而是把电刷位置由几何中性线位置向换向器旋转的反方向移过一个角度的方法。通常,电刷结构有活动式及固定式两种,前者优点是可以调节电刷对几何中性线偏移的角度,以获得满意的换向。其缺点是     

星–三角接法的多层绕组分数槽永磁电机谐波磁动势分析

为解决分数槽永磁电机电枢绕组磁动势中存在高幅值低次谐波这一难题,该文对多层绕组采用星-三角(Y-(35))接法的分数槽集中绕组永磁电机进行理论分析,推导出适用于任意匝数比例、机械角度差的谐波磁动势计算方法,并由三相电机推广到m相分数槽永磁电机。基于该方法,该文进一步以10极12槽分数槽永磁电机为例,研究如何利用Y-(35)接法的多层绕组结构抑制高幅值低次谐波磁动势的方法,并给出其绕组匝数比例、偏移角度的关系表达式。最后,利用有限元软件建立不同绕组层数、不同接法的三相10极12槽永磁电机的二维有限元模型。仿真结果表明,当多层绕组分数槽永磁电机采用给定的绕组匝数比和偏移角度的Y-(35)接法绕组时,可以有效抑制低次高幅值谐波,减少分数槽永磁电机中铁心和永磁体涡流损耗,提高电机的运行性能。     

BE包装机直流电动机驱动系统

我厂BE卷烟包装机的主驱动采用的是直流电动机调速控制系统,由于直流电动机的结构复杂,其定子上有激磁绕组产生主磁场,对功率较大的直流电动机常常还装有换向极,以改善电动机的换向性能。直流电动机的转子上安放电枢绕组和换向器,直流电源通过电刷和换向器将直流电送入电枢绕组并转换成电枢绕组中的交变电流,即进行机械式电流换向。复杂的结构限制了直流电动机体积和重量的进一步减小,尤其是电刷和换向器的滑动接触造成了机械磨损和火花,使直流电动机的故障多、可靠性低、寿命短、保养维护工作量大。因此考虑将其主驱动的直流电动机调速控…     

一种低成本四极串励电动机的设计与分析

针对串励电动机原材料价格不断上升的情况,提出一种低成本的四极串励电动机结构:只需两个激磁线圈,绕在定子空间相对两个磁极上,电枢采用叠绕组,两对电刷.在一款两极串励电动机定子的基础上进行四极设计,转子结构不变,利用MagNet有限元仿真软件,分析了四极串励电动机的磁场分布和负载运行性能,加工了四极串励电动机样机并进行负载试验,结果显示四极串励电动机可有效地降低成本,在额定负载下相比两极串励电动机有较高的转速,但温升较高.     

改善串励电动机换向火花的设计方法

串励电动机的换向火花会给电机本身和周围环境带来不利影响。介绍了串励电动机换向火花的产生原因和危害,讨论了如何在电机设计上改善换向火花的方法,如增大定、转子安匝比,增大气隙长度或不均匀气隙,电枢线圈短距结构,换向器双钩结构,逆旋转方向偏移电刷,不同先、后导线圈匝数等。并用MagNet电磁场有限元软件仿真分析了这些改善串励电动机火花方法的效果,最后对一台550 W、9 500 r/min的样机进行测试验证了改善方法。     

交流换向器电动机几何中性线的确定

在微型交流换向器电动机的设计中,准确确定其几何中性线位置是很重要的。因为在微型交流换向器电动机中,为改善其换向性能,将电刷逆转向偏离几何中性线1～2片换向片,这时电枢绕组产生具有去磁作用的直轴电枢反应磁势。这个磁势一般占定子绕组总激磁安匝的10～30％。所以准确确定几何中性线位置对改善换向、准确计算电枢反应磁势、提高电机设计精度很有意义。本文介绍如何确定微型交流换向器电动机几何中性线位置,并阐明其理由。在电机学教材及其它有关资料中,都对换向器电机的几何中性线有如下定义,当元件轴线与主极轴线重合时,该元件所接两换     

高性能盘式永磁电动机的设计分析

主要介绍高性能盘式永磁电动机的结构设计、电枢绕组设计和磁路设计。电机的主体外形呈圆柱体形状,两侧的端盖上粘贴有多对极扇形的永磁体,转子电枢绕组按一定规则排列而成圆盘的形状,电枢绕组的有效部分导体沿径向呈现辐射状形态分布,电机有功率密度高、结构紧凑、尺寸小、成本低等优点。     

外转子双凸极永磁电机电枢磁场对绕组电感特性的影响

根据电动汽车对驱动电机性能要求,结合双凸极电机的特点,提出一种外转子结构的双凸极永磁电动机。分别对电机空载、负载以及电枢磁场单独作用3种情况下进行了有限元分析,得出在1个永磁磁链周期内不同转子位置角和不同电枢电流作用下的磁场分布图以及静态参数特性曲线。从场的角度分析和说明了电枢磁场对绕组电感特性的影响,电机的静态参数也为该电机进一步的仿真分析提供了依据。     

大型直流电动机设计及结构特点

介绍了Z2800/1240 3800kW大型直流电动机设计及结构特点。电机全部采用F级绝缘结构,主极、换向极铁心和电枢均进行整体真空压力浸无溶剂漆（VPI）,采用变截面电枢导体,电枢支架采用三层星形辐板及盒形支臂,定子机座采用上下分瓣结构,换向极绕组采用四角焊接结构。     

外转子双凸极永磁电动机的有限元分析

在双凸极变磁阻电机基础上，提出了一种外转子结构的双凸极永磁电动机并确定了其结构尺寸。针对该电机在不同转子位置角、不同电枢电流分别工作在单拍和双拍时的空载、负载以及电枢磁场单独作用的情况进行了基于场量的有限元数值计算，并进一步得出了该电机的静态参数特性曲线。分析表明，相对于双凸极变磁阻电机而言，由于该电机高磁阻高矫顽力的永磁体的存在，电机电枢磁链只能通过相邻极闭合而不能穿过磁钢匝链到其他相，使得绕组电感特性发生了变化。电枢磁通对永磁磁通增磁或去磁特性改变了永磁磁链的流向。电机由半周期控制运行模式变为全周期控制运行。     

连云港华牙750带钢用大直流电动机技术

目前,国内大直流电机技术很多还是沿用上世纪80年代引进的德国技术。通过4 200kW电动机设计,阐述大直流电机技术在德国技术基础上的优化,详细说明了电磁设计中每槽3片全节距异槽单迭绕组的选择以及该种绕组的优势;同时介绍了电枢铁心的斜槽结构及工艺特点和星形辐板盒形支臂电枢结构的套轴工艺;简单介绍了定子结构、电枢支架结构、电枢变断面绕组的选用以及电机的绝缘工艺。     

永磁无刷直流电机负载磁场及其电磁转矩的计算

该文在考虑齿槽影响的前提下，建立了永磁无刷电机电枢反应磁场的解析计算模型，求出永磁电机相绕组的自感和互感。在对水磁无刷直流电机空载气隙磁场和空载相绕组反电动势求解的基础上，结合永磁无刷直流电机主电路的拓扑结构，构造出电机绕组的场路耦合模型，由此计算出电机相绕组电流变化波形。在考虑齿槽影响情况下，计算出永磁电机在任意时刻的电枢反应磁场和负载气隙磁场，进而计算出永磁无刷直流电机产生的瞬时电磁转矩，以便定量分析永磁无刷电机的电磁转短被动和绕组换相引起的转矩被动，为分析永磁无刷直流电机的工作特性和振动噪声提供了可靠的依据。     

A new structure of universal motor using soft magnetic composites

The universal or ac commutator motor, widely used in hand tools and domestic appliances generally uses a two-pole stator with a concentrated winding and an armature with interlocked coils elements. The copper volume and the axial length of the end windings of such conventional structures are then usually very important. In this paper, the authors present a new universal motor structure based on an efficient use of the isotropic magnetic properties of the soft magnetic composites and on the concentrated winding technique. The stator core presents a claw-pole structure and the armature has a concentrated winding with several coils wound around the same tooth. With this new ac commutator motor structure, a reduction of the total volume by a ratio equal to 200% is obtained when compared to a classical universal motor structure with nearly identical performance.     

定子错位型混合励磁轴向磁通切换电机容错控制策略研究

定子错位型混合励磁轴向磁通切换(twisted-stator hybrid axial field flux-switching,TS-HAFFS)电机,具有轴向尺寸短、转矩密度大、调节范围宽、容错能力强等优点,适用于电动汽车驱动系统。为提高电驱动在系统故障状态下的运行性能,基于一台三相6/10极TS-HAFFS电机,提出一种基于恒定磁动势法的励磁绕组容错控制策略,并分别对电枢绕组容错策略和励磁绕组容错策略下TS-HAFFS电机控制系统进行仿真研究与实验验证。仿真与实验结果表明,单相绕组开路故障时2种方法均可维持电机转速、转矩基本不变,保证系统带故障运行的稳定性。相比于电枢绕组容错策略,采用励磁绕组容错控制的TS-HAFFS电机容错控制系统具有更广泛的应用场景和更好的系统性能,适用于电动汽车调速控制。     

一种新型无刷直流电动机谐波转矩的研究

本文对一种新型无刷直流电动机的谐波转矩进行了研究,这种电机内部除了电枢绕组以外,还还有位置传感线圈。采用能量法的观点,从宏观、总体的角度分析得出了电机的谐波转矩公式,研究了各次谐波的特性。采用斜槽积分的方法,探讨了科槽对各次谐波转矩的影响,确定了一个最佳的斜斜槽角度。     

基于DSP的永磁直线电机无传感器功率角测量

建立了永磁直线同步电动机无传感器功率角测量数学解析方程,该方程通过在单相电枢绕组上施加高频电压,根据电机的凸极效应、动子位置、高频电流三者之间的关系,求取电机的功率角。设计了基于TMS320F2812处理器为核心的功率角检测系统。侧重介绍了永磁同步直线电机功率角测量的基本原理、高频电流信号幅值的获取方法、高频信号发生器的设计、耦合电容器和电压电流互感器的选型、高频带通滤波器的设计、A/D转换模块与DSP的接线以及实验分析。实验表明,该方法实时性好,且精度满足要求。