永磁同步电机电磁热耦合高效计算模型

电磁热耦合分析是一种计算永磁同步电机电磁性能和热性能的有效方法,为实现耦合场的高效准确计算,建立了一种结合二维静磁场有限元模型和等效热网络模型的电磁热耦合高效计算模型。首先,基于磁密时空变换公式,推导了考虑材料温升特性的电磁损耗计算模型,并与二维时步有限元法进行对比,相同硬件条件下,计算时间减少约79%;然后,基于传热学定律,建立了电机的等效热网络温度场分析模型,并推导了节点温升计算的状态空间方程。最后,以一台表贴式永磁电机为例,与三维有限元耦合模型进行对比,温度场计算结果最大误差为5.3 K,计算时间减少约95.2%,表明该模型可在保证计算精度的前提下提高电磁热耦合分析效率。     

磁性槽楔对永磁同步电机电磁振动影响分析

首先分析永磁同步电机定子开槽情况下的空载气隙电磁激振力波表达式.结合有限元方法分析采用磁性槽楔和常规非磁性槽楔对气隙磁场和电磁激振力波的影响.使用电磁-振动耦合仿真,分析磁性槽楔对电磁振动的影响.结果表明,磁性槽楔可以降低气隙磁场畸变,显著降低齿频附近的激振力波分量幅值,从而有效地降低电机的电磁振动.     

水下永磁同步电机定子匝间短路电磁振动分析

电机的径向电磁力是产生电磁振动的主要原因。本文从应力方程出发,推导了永磁同步电机气隙磁通密度和磁场产生的径向力波的表达式。以一台8极48槽水下永磁同步电机为例,对正常工况下的电磁模型进行空载有限元的仿真和电磁振动的加速度分析,将正常工况下仿真与实验二者的电磁振动加速度结果进行对比,验证了其仿真结果的正确性。之后对不同匝间短路故障程度下的电磁模型进行有限元的仿真及电磁振动的加速度分析,对比不同匝间短路程度的仿真数据,得到其匝间短路故障特征量。     

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。     

电磁发射永磁直线电机的磁极结构拓扑方案与探讨

随着高性能永磁材料的开发,永磁电机被越来越广泛地运用于武器装备领域.然而,高性能永磁体的价格随着轻、重稀土元素所占比例的不断升高,使得永磁体的价格持续攀升.因此,如何在保证磁极结构具有较高的电磁性能的同时减小成本,并达到高性价比的要求就成为一个亟待解决的问题.论文从永磁直线电机的磁极结构拓扑出发,通过设定永磁体利用率和性价比比例两个参数,给出了一种衡量永磁直线电机性价比高低的依据,并提出了几种高性能永磁磁极结构和研发关键点,为未来电磁发射永磁直线电机的开发提供了可靠的设计指导意见.     

电动汽车用内置式分数槽集中绕组电机槽口优化设计

为研究分数槽集中绕组电机定子槽口参数对电机主要电磁性能的影响,基于二维有限元法建立电机性能计算模型,以电动汽车用10极12槽内置式分数槽集中绕组永磁电机为研究对象,分析定子槽口宽度和深度对主要电磁性能的影响。结果表明定子槽口宽度比为0.65时,电机具有最大输出转矩、弱磁和过载能力,同时带载转矩波动和转子涡流损耗相对较小,为电动汽车驱动电机优化设计提供参考。     

基于凸极效应的永磁同步电机振动分析

凸极率的改变会给齿槽转矩带来影响,同时相比较表贴式的结构,其更复杂的结构所带来的谐波也对电机的减振带来巨大的冲击。针对凸极效应所产生的问题,本文基于理论分析以及Ansys有限元仿真平台,对一台具有凸极效应的车用永磁同步电机进行研究,对不同凸极率对电机齿槽转矩以及径向电磁力密度进行对比分析。其次,对三维结构的定子冲片模态进行分析,讨论了可能产生共振的频率。最后,将径向电磁力与有限元模型相耦合,对电机的电磁力引起的振动进行谐响应分析,为车用永磁同步电机的凸极率选择和优化设计提供参考价值。     

永磁同步电机直接转矩控制系统的分析与仿真研究

分析了永磁同步电机直接转矩控制中的转矩脉动的原因和零电压矢量在控制过程中的作用，提出了采用零电压矢量的永磁同步电机直接转矩控制的方案。仿真结果表明该控制方案有效地减小了系统的转矩脉动，提高了系统性能，能够应用于永磁同步电机拖动控制系统。     

无人艇电动舵机电磁振动仿真与分析

以某水面无人艇配备的电动舵机为研究对象,针对由永磁同步电机电磁激励引起的电动舵机电磁振动展开了分析。建立了永磁同步电机的电磁场模型、电动舵机的结构模型和谐响应模型。从电磁激励、模态特性及振动响应3方面对电磁振动进行了仿真分析,研究影响电磁振动的因素以及在这些因素作用下的振动响应。仿真结果表明,在电磁激励幅值较大的频率和舵机的模态固有频率处,振动响应存在峰值。     

永磁同步电机直接转矩控制系统的分析与仿真研究

分析了永磁同步电机直接转矩控制中的转矩脉动的原因和零电压矢量在控制过程中的作用,提出了采用零电压矢量的永磁同步电机直接转矩控制的方案.仿真结果表明该控制方案有效地减小了系统的转矩脉动,提高了系统性能,能够应用于永磁同步电机拖动控制系统.     

永磁同步电动机结构的模态研究

论文先简要介绍模态分析理论,再运用机电类比的方法推导定子固有频率的计算方法,并用ANSYS软件对电机定子建立的三维有限元模型进行模态分析,计算出它们的固有频率及其振型,避免和电磁力的频率及次数发生共振,从而降低永磁同步电动机的电磁振动和噪声.     

PMSM的矢量控制与仿真

本文首先介绍了永磁同步电动机的原理和组成,在此基础上重点分析了永磁同步电动机的数学模型;同时,对当前在交流伺服系统中应用较多的矢量控制进行了介绍,重点研究了矢量控制策略的实现,并对其进行了仿真试验研究。     

考虑硅钢片各向异性的永磁同步电机三维电磁场计算

本文利用ANSOFT数值计算软件的MAXWELL 3D模块建立了某永磁电机的有限元模型,模拟了取向硅钢片的各向异性特性,通过进行三维电磁场分析计算了电机的主要参数,提高了仿真计算的精度。     

永磁推进电机振动分析

采用永磁推进电机是舰艇综合电力推进系统发展趋势,推进电机的振动直接影响舰艇的振动噪声指标,从而影响舰艇的隐身性。本文通过对50kW永磁推进电机的仿真和样机试验,提出降低推进电机振动的思路,对永磁推进电机的设计具有借鉴意义。     

圆筒永磁直线同步电机磁场分析

本文针对轴向磁化圆筒永磁直线同步电机,介绍了一种基于圆柱坐标的标量磁位许-克变换的磁场解析计算方法,并利用该解析法对无槽电机的气隙磁场分布进行了较详尽的理论分析,还得出了计算解析结果。然后利用有限元分析法,对该计算结果进行了验证。结果显示,对于大气隙解析计算结果比较接近磁场的平均值,而小气隙电机两种计算方法的结果误差很小,从而验证了许-克变换法的正确性和实用价值。     

船舶永磁同步电机网络控制延时的节能研究

以中铁渤海轮渡的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)应用的直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)-空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)系统为研究对象,设计了一个网络控制系统(Network Control System,NCS)的量化器;根据NCS的数据传输特性,推导出由传感器的数据传输延时导致的发电机组功率额外输出的延时-功率关联公式,分析了NCS中网络延时与发电机组额外输出功率之间的定量关系,并使用VS.NET编写程序进行数值仿真。仿真结果证明了网络延时可增加额外功率消耗;同时说明了:减少NCS的网络延时,对电力推进船舶节约能源消耗具有重要意义。     

基于MATLAB永磁同步电机矢量控制的仿真研究

本文通过矢量控制策略采用id=0控制方案快速准确地控制转矩,实现调速系统具有较高的静、动态性能。并利用了Matlab工具对永磁同步电机矢量控制系统进行了仿真研究,控制方法的正确性得到验证。     

永磁同步电机定子槽型对转矩脉动的影响分析

转矩脉动是高性能电机的一个重要指标,转矩脉动的大小,对电机的振动有很大的影响。本文通过研究改变表贴式永磁同步电机定子槽参数来分析转矩脉动的变化,并通过有限元仿真,找出槽参数与转矩脉动的关系,仿真表明,调整槽参数,可以减小转矩脉动,为表贴式永磁电机减小转矩脉动的设计提供参考。     

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。     

新型永磁同步顶驱电机设计与研究

本文介绍了一种应用到顶驱设备的新型永磁同步电机,该电机采用了优化的电磁方案、紧凑的结构设计以及独特的冷却方式。经样机试验,电机具有良好的恒转矩特性和调速性能,散热良好,满足F级温升要求。为指导下一步研发更高功率的同类型电机打下了坚实的基础。