轴向磁场永磁同步发电机的三维电磁场计算

本文介绍了一种新型磁极形状的轴向磁场永磁同步发电机,应用ANSYS软件的电磁模块对其进行三维静磁场和空载工况分析,得到该电机磁场分布和空载反电势波形,并对磁极形状进行优化设计,得到正弦度高的空载反电势波形。样机试验结果证实了该设计方法的正确性和三维电磁场计算具有较高的精度。     

机桨一体化推进电机的设计与分析

设计了一种新型的适用于机桨一体化水下推进器的大气隙永磁电机,电机转子磁极采用Halbach结构。针对该新型永磁电机的特点,采用有限元法对电机进行了电磁场分析,在计及定转子相对运动及定子斜槽等因素的条件下,计算了电动机的空载及负载磁场分布、空载气隙磁密、空载反’电势以及负载运行特性,计算结果表明电机的各项指标均能满足工程需要。     

环形绕组无刷直流电机的强迫换相

环形绕组无刷直流电机(CWBLDC)本质上是一种特殊结构的永磁交流电机,其定子绕组采用与传统直流电机电枢类似的环形结构绕组,在永磁转子的旋转磁场作用下,产生近似于梯形波的反电势波形。这使得电机能够更充分的利用梯形波反电势,从而提高CWBLDC电机的转矩密度。这种环形绕组结构需要相应的换相电路才能正常工作,本文阐述了一种强迫换相方式的基本原理和换相特点,包括强迫换相的分析,仿真和实验。     

大功率高转矩密度吊舱永磁推进电机设计

大功率高转矩密度吊舱永磁推进电机因功率大、转矩密度高,其电磁参数、结构强度、绕组温升等制约电机性能水平.本文根据一台8MW吊舱永磁推进电机设计实例,给出了电机参数选取原则,对电机进行电磁场、应力场、温度场多物理场仿真计算,对电机气隙磁密、空载反电势、涡流损耗、转子冲片强度和永磁体、定子绕组与铁心温升分布等计算结果进行了分析,结果表明电机具有较好的运行性能.     

永磁无刷直流电机转子位置的 Kalman 滤波估计

永磁无刷直流电机的换相和控制都需要准确的转子位置信息，而机械式位置传感器有较多的缺点，本文提出了一种新方法，通过测量非导通相的反电势波形，运用Kalman滤波器，估计出转子的位置，与传统的对反电势深度滤波不同，它无时间延迟，能得到瞬时的转子位置和速度。     

六相无刷直流电机反电势电流引起的转矩脉动抑制研究

本文在建立六相永磁无刷直流电机的数学模型的基础上,详细分析了六相无刷直流电机在PWM_ON调制方式下的非换相期间关断相反电势电流的产生过程和反电势电流的产生对电磁转矩的影响。发现采用PWM_ON_PWM调制方式时,可以消除六相无刷直流电机非换向期间关断相上的反电势电流,从而消除反电势电流引起的转矩脉动。通过Matlab仿真证明了该方法的正确性。     

永磁电机气隙磁场计算比较研究

永磁电机气隙磁场的分布是永磁电机设计的基本问题,一般采用有限元数值分析法或者磁场解析分析法等方法来计算。论文对永磁电机气隙磁场的有限元分析方法和解析分析方法分别进行介绍和比较,为具体永磁电机的设计与分析计算提供方法参考。     

永磁发电机电压变化率的研究

本文列出了永磁发电机的负载特性计算方程,分析了永磁发电机的电压变化率与电机参数的关系,根据永磁同步发电机带感性负载运行时得到低电压调整率的条件,提出了通过合理设计电机参数来有效降低永磁发电机的电压变化率的方法,并自行设计了一台低电压变化率的永磁发电机。应用有限元法计算了电机的负载场,计算了电机参数和电压变化率,验证了设...     

基于ANSYS的圆筒型永磁直线电机有限元分析

圆筒型永磁直线电机结合了直线电机和永磁电机两者的优点,其结构特点决定了其设计与分析的方法与传统的旋转电机有所不同.本文以ANSYS有限元软件为工具,分析了径向充磁圆筒型直线电机的静态磁场和动态磁场,并使用虚功法和麦克斯韦张量法对其电磁推力进行了计算,两种方法的计算结果相近,证明了计算方法的正确性.分析计算结果表明该结构直线电机漏磁通较大,磁通密度较小.     

基于集总热网络法永磁同步电机温度场分析

为了解永磁同步电机发热情况，建立一种在水冷下外转子永磁同步电机热网络模型。首先，建立了电机等效热网络模型，然后对热阻和水道对流散热系数以及材料导热系数进行计算，最后通过热平衡方程式分析其在额定工况下电机各部件温度及温升情况。并与有限元软件计算结果进行比较分析，验证所建立热网络模型准确性，为水冷条件下外转子永磁同步电机温升预测提供参考依据。     

利用负载磁场法求解永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗

永磁同步电动机电抗参数的准确计算对于电机性能分析与电机优化设计是至关重要的。介绍了一种基于电机任意运行工况下,利用有限元法求解永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗Xaq、Xad以及永磁体空载感应电压E0的方法。基于有限元法计算非线性负载磁场得出内感应电压Eδ和内功率角δi,进而推导得出Xad、Xaq和E0。并将此方法应用于求解一台额定功率630k W的船用表贴式永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗。     

基于云模型零漂补偿的磁链观测器

电压型磁链观测器由于其算法简单而得到广泛应用,其中电动势零漂对电压型磁链观测器精度的影响非常大,为此提出了一种基于云模型零漂补偿的磁链观测器.首先利用反电势积分估算磁链,在此基础上计算出直流分量,并利用直流分量与云模型控制器得到电动势零漂估计值,将其作为负反馈量消除影响.通过Matlab对所设计的磁链观测器进行实验仿真,并搭建基于云模型零漂补偿的磁链观测器的永磁同步电机实验平台,仿真和实验结果都表明设计的基于云模型零漂补偿的磁链观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现永磁同步电机的高性能控制.     

高功率永磁同步电机的故障诊断方法

永磁电机的故障诊断和处理是提高舰船系统可靠性的关键。本文分析了永磁电机的基本数学模型,介绍了一种对永磁电机故障诊断方法,并得出了相应的结论。     

分数槽集中绕组永磁电机振动特性研究

基于一台六相表贴式分数槽集中绕组永磁电机,该电机的每相绕组线圈被连续集中绕制在定子齿上,分析了空载和负载条件下电磁振动产生的主要因素,构建了电磁振动计算方法,计算结果可用于预估永磁电机的振动水平。分析结果表明,低次径向电磁力分量是引起电磁振动的主要原因,分数槽集中绕组永磁电机更易引起低频共振。     

多相式大气隙无刷直流电机气隙磁场的计算

使用传统公式计算电机的气隙磁场，当电机气隙很小时误差可忽略，而当电机气隙略大时，就会产生较大的误差。运用大气隙计算法，可以较为准确地计算出大气隙电机的磁场分布，计算结果与有限元相比较，波形与大小吻合较好，证明方法是正确的，为永磁无刷直流电机优化设计和性能分析提供基本分析手段。     

碳纤维护套对永磁电机冷却性能影响

以某利用碳纤维护套的永磁电机为研究对象,用流—固热耦合方法对其在风扇冷却时的内部温度场进行了计算。计算表明,电机内最高温度出现在转子上被碳纤维包覆的永磁体上,在此基础上,对电机强制冷却技术在该类型永磁电机中应用特点进行了分析,指出为了进一步降低制造成本、提高寿命,现采用的冷却结构潜力有限,将来需针对永磁电机特点开发新的冷却结构。     

大功率永磁电机温度场数值计算及实测对比

温升是考核发电机的一个重要指标。本文首先对常用的几种电机温升计算方法进行了介绍;再以金风科技股份有限公司自主研发的3MW永磁同步发电机为实例,分别采用热路法和有限元方法对其在额定负载条件下的温度场进行了计算,对比误差在5％以内;同时,在3MW电机试验平台上进行了温升试验,将热路法计算结果与实测数据进行了对比,误差也在允许范围内。相比有限元方法,热路法计算温度场的准确性可以接受,同时大大减少计算量与计算难度,可作为永磁电机前期温升设计的校核方法。     

具有梯形波旋转电势的开关电动机

文中对具有梯形波旋转电势开关电机和具有正弦波电势的开关电机进行了比较，并指出了具有梯形波旋转电势的电机结构简单，在重量外形尺寸及动态特性方面优于后者，可推广使用。     

永磁电机三维温度场计算与分析

本文以某型永磁电机为例,建立永磁电机的三维周期对称模型,采用有限体积法,对其在额定功率下的温度场进行了计算。通过温度场数值计算结果与实测数据对比,验证了所建模型的合理性,为该种永磁电机发热的仿真计算提供了参考依据。     

50kW车用永磁电机冷却结构优化与温度场分析

针对车用永磁同步电机在装配空间有限的情况下提高功率密度的问题,以一台50kW车用永磁电机（PMSM）为研究对象,设计一种新型冷却结构,并进行了温度场仿真计算。通过有限元软件建立PMSM三位温度场仿真模型,得到电机内部绕组温度分布情况,并分析了新型冷却结构的电机温度场分布情况,与传统的冷却结构在同等条件下进行对比分析,结果表明本电机新型冷却结构设计合理。相比于传统冷却结构,新型冷却结构能更好地降低绕组端部温升,为开发大功率车用永磁电机或减小电机体积提供一定参考。