定子永磁型步进电动机结构原理及分析计算

为提高混合式步进电动机(HSM)的运行性能,彻底消除其转子放置永磁体的结构弊端,提出了一种定子上放置永磁体的新型步进电动机(SPMSM),其工作原理与HSM完全相同,但结构更为简单,转矩/功率密度及效率更高。对SPMSM的运行原理及所采用的关键技术进行了分析,并与DSPM电动机进行了比较。同时,基于步进电动机归一化设计思想,并结合SPMSM磁场呈二维分布的特点(忽略电动机端部效应),提出了适用于SPMSM的归一化分析计算方法,并对其磁链、电动势、转矩及功率进行了计算。试制了一台2相8极50齿SPMSM样机,通过实验验证了其工作原理的实际可行性。有限元仿真与实验结果表明,所采用的理论分析方法及所建立的功率方程能较好地反映SPMSM的实际特性,且具有较强的适用性,为该类步进电动机的设计和分析提供了参考。     

一种新型转子磁体永磁偏置混合磁轴承

为了克服现有混合磁轴承具有的缺陷 ,提出一种新型转子磁体永磁偏置混合磁轴承的结构设计方案 ,并用等效磁路法对该混合磁轴承的磁路进行了分析 ,讨论了最大承载力和最大起浮力的计算方法 ,给出了样机混合磁轴承的设计结果并进行了样机试验 .理论分析和样机试验表明这一新型混合磁轴承结构简单 ,性能优良 .     

新型组合永磁偏置磁轴承磁路模型建立及优化设计

径向-轴向组合永磁偏置磁轴承具有结构紧凑、损耗低的优点,本文给出了一种新型结构混合型径向-轴向磁悬浮轴承的原理结构,首先建立了其等效磁路模型,基于等效磁路模型推导了该磁轴承的悬浮力解析表达式及其所特有的补偿线圈的补偿原理和补偿方法。然后采用电磁场的有限元方法验证了该等效磁路模型及有关补偿计算的正确性。最后为了改善磁轴承的性能并更好地满足工程需求要求,基于等效磁路模型,采用多目标粒子种群算法对该轴承进行了优化设计研究,通过优化设计模型与初始模型的对比研究,验证了优化的有效性。     

电动自行车用无刷直流电动机的电枢反应

给出了外转子无刷直流电动机的典型磁状态及其对应的磁势矢量位置,并用磁势矢量合成法、磁势积分法及电磁场的有限元方法对电动自行车用三相六状态外转子无刷直流电动机的气隙磁场及电枢反应进行了详尽的分析,从而得到有益于该种电机设计的结论．     

模拟退火算法在永磁同步电动机优化设计中的应用

用模拟退火算法编制了永磁同步电动机的优化设计软件,详述了软件编制过程,包括 新点的生成,优化变量、约束函数及目标函数的确定,最后用该软件进行了样机的实际设计。     

感应励磁同步发电机试验研究

感应励磁同步发电机因无刷无励磁而特别适于边远地区的小型风力电站及恶劣环境下的可移动电源中,通过与直接励磁同步发电机的对比试验,分析研究看出,无论从工作特性、波形、振动噪声等方面,两者差别都不大。     

基于电动汽车驱动的双定子永磁无刷直流电机绕组换接运行分析

基于电动汽车驱动系统的要求,本文分析了双定子永磁无刷直流电机的结构特点,提出采用绕组换接的方法可使该电机具有宽广的运行范围,且在整个运行范围内具有较高的综合运行效率。首先给出了双定子永磁无刷直流电机适合于电动汽车驱动的结构原理,然后专门设计了一台电动汽车驱动用双定子永磁无刷直流电机,通过绕组换接拓展了其转速范围,经过有限元仿真和样机实验确定了电机在不同运行状态下绕组连接方式的的选择原则,最后给出了双定子永磁无刷直流电机绕组换接的方法和换接电路,分析了其换接过程,并通过有限元仿真验证了这一方法的可行性。     

新型盘式横向磁通永磁无刷电机的变网络等效磁路模型

针对所提出的新型盘式横向磁通永磁无刷电机的磁路特殊性,建立了简化的变网络等效磁路模型。基于该磁网络模型,无需求解节点方程组,便可直接得到定子绕组磁链,并由此计算了电机空载时永磁相电动势波形及负载时电磁转矩波形。将这些解析计算结果与样机电机的3-D FEM计算结果及试验结果进行了比较,验证了所建立的变网络等效磁路模型及由此进行电机性能计算方法的正确性。     

新型盘式横向磁通永磁电机及其空载电动势波形的解析计算

盘式横向磁通永磁电机具有横向磁通永磁电机和盘式永磁电机的综合优势。本文提出一种新型盘式横向磁通永磁电机,首先给出了该电机的原理结构及优越性;然后将其转子盘沿径向等分成若干单元,并基于转子盘磁体的体积积分,求得定子相绕组的永磁磁链,进而求得该种电机空载电动势波形的解析表达式;最后通过三维电磁场有限元方法和样机实验方法验证了所给出理论解析计算的正确性。     

加强电机结构认识实习环节,提高电机学教学质量

“电机学”课程的理论抽象,学生必须对电机结构有清晰的了解,才能掌握好理论知识,结构认识实习成为重要的一个教学环节。为解决电机结构认识实习中存在的问题,激发学生实习的兴趣和热情,我们对实习形式和实习手段都进行了较大改进,建立了以现场实习、实验室内的电机拆装、电机结构录像、三维结构模型相结合的实习形式。取得了良好的教学效果。