极弧_参考网

双定子同极内嵌永磁游标电机转子永磁体极弧系数优化

位置,优化永磁体极弧系数,并对优化后的双定子游标电机的电磁性能进行讨论。1 电机结构之前的工作中,我们制备了一种DS-CP-PMVM,样机如图1所示,对应的拓扑结构如图2所示。实质上DS-CP-PMVM由两个游标电机组成,内外电机采用相同配置,定子为分裂齿结构,主槽数为9,定子绕组为集中绕组形式,与文献[8]中开口槽定子相比,集中绕组端部短,铜耗少,且工艺相对简单;内外电机共用一个转子,转子为双侧同极内嵌结构,单侧永磁体充磁方向一致,且沿圆周均匀分布。图1

微特电机 2023年10期2023-10-25

不同拓扑结构永磁同步伺服电机性能对比优化分析

别针对极槽配合和极弧系数进行优化，侧重低速区转矩性能的优化及高速区空载反电势正弦性的优化，完成理论分析研究及样机试验验证工作。表1 某项目伺服电机设计需求Tab.1 Servo motor design requirements in a project1 不同拓扑结构优化设计分析为了减小电机高转速下的磁场交变频率，降低高频损耗，高速电机的极数一般取值较小，一般有2极和4极2种结构［6］。2极作为电机最小的极数，可有效减小铁心中磁场的交变频率从而有效降低高

导弹与航天运载技术 2023年3期2023-09-27

分体式无刷力矩电机静摩擦力矩优化

齿槽转矩与转子的极弧系数、槽口宽度、定转子气隙大小等因素有关，影响分体式无刷直流力矩电机静摩擦力矩大小的因素较多，同时气隙不均匀，永磁体和绕组空间分布的不对称、定转子的加工和安装精度等制造工艺因素也会影响电机静摩擦力矩[6-9]。因此有必要对系统静摩擦力矩进行研究，对提高分体式无刷力矩电机的使用性能有重要意义。本文从定子齿部结构、气隙分布和转子结构等方面对分体式无刷直流力矩电机静摩擦力进行优化设计。研究静摩擦力变化规律，设计一台高响应速度分体式无刷力矩电机

现代机械 2022年6期2023-01-18

基于磁场调制机理水下电机不平衡力的分析

10870)不等极弧结构可以有效地削弱电机的齿槽转矩，但会产生不平衡力，针对不等极弧结构电机引起的不平衡力的问题，首先采用解析法推导转子磁动势的谐波分量，并用有限元法对电机的不平衡力进行仿真，其次，对三维结构的模态进行分析，讨论了潜在共振点。然后，基于磁场调制机理对振动进行削弱，结果表明，不等极弧结构能够有效地削弱电机的齿槽转矩，但会产生其他低阶电磁力波，增加电机的振动，不等极弧结构电机改变永磁体形状后，能够显著削弱电机的振动加速度，同时削弱齿槽转矩。不等

船电技术 2022年11期2022-11-12

连续极永磁直线同步电机定位力和推力波动抑制研究

体尺寸参数，分析极弧系数和永磁体厚度对电机电磁特性和推力特性的影响。提出四段式模块化拓扑，并建立相应的分段函数模型，从而消除端部力的基波和奇数次谐波，抑制定位力和推力波动。连续极；定位力；有限元法；直线电机；模块化；永磁电机；推力波动0 引言永磁直线同步电机（permanent magnet linear synchronous motor, PMLSM）以其高效率、高功率密度[1-2]而在高性能驱动领域得到了广泛应用。尤其是近年来，物流运输和自动化生产行

电气技术 2022年9期2022-09-26

偏心分块转子电机转矩脉动抑制研究

提出一种基于偏心极弧的分块转子结构，在保持气隙宽度不变情况下，通过改变偏心距降低HESRFSPM电机齿槽转矩，得到抑制转矩脉动效果最佳的偏心极弧结构。1 HESRFSPM电机结构1.1 HESRFSPM电机结构HESRFSPM电机结构如图1所示，定子齿包括电枢齿和励磁齿，电枢绕组绕于电枢齿上，径向相对的两根线圈A1和A2串联组成A相，B1和B2组成B相，C1和C2组成C相，共同构成三相绕组。F1～F6为励磁绕组，且满足相邻励磁绕组电流方向相反，6组励磁绕组

电气传动 2022年17期2022-09-07

近极槽水下电机径向和切向力波振动分析及抑制

并通过改变电机的极弧系数来抑制电机的振动。电机振动径向切向力波极弧系数0 引言近极槽永磁电机通过极槽数相近的结构设计方法，解决了永磁电机极数多和槽数有限的矛盾，满足了电机高效率、高转矩密度的要求。它被广泛应用于潜艇推进、船舶动力等领域[1-3]。这些场合一般对设备的振动噪声有着较高的要求，而电机是其设备主要的振动噪声来源，所以近年来近极槽电机振动噪声的研究得到了广泛的关注。由于切向力波的时域幅值一般小于径向力波的时域幅值，所以人们普遍认为电机的振动只要

船电技术 2022年9期2022-08-31

极弧系数对永磁同步电机齿槽转矩影响的分析

献[1]采用不等极弧系数组合的方法来削弱永磁直流电机的齿槽转矩，利用基于能量法和傅里叶分解的解析法得到齿槽转矩的表达式，通过分析起作用的气隙磁密的傅里叶系数，给出了使得齿槽转矩最小的极弧系数组合的确定方法。文献[2]通过分析采用不同分段磁极结构时的齿槽转矩解析表达式，给出了最佳极弧系数组合和倾斜角度的确定方法，最终验证了该方法降低齿槽转矩的可行性。文献[3]提出一种在电机转子轴向组合不同永磁体的方法来减小电机齿槽转矩。采用能量法和傅里叶分解法分析了齿槽转矩

微特电机 2022年8期2022-08-25

Halbach结构在空间环境电机设计中的应用

，通过优化永磁体极弧系数获得电机最优性能，优化结果如图3所示，当极弧系数取0.75时，输出转矩满足指标要求且转矩波动最优。转矩波动是表征电机输出转矩平稳性的重要指标，一般来说，转矩波动越小，则齿槽转矩越小、反电动势畸变率越小、气隙磁场正弦性越好，电机综合运行性能越好。电机最优性能结果如表2、图4、图5所示。空载转速5 360 r/min，负载下相电流7.5 A、转速4 500 r/min、输出转矩0.644 N·m、反电动势畸变率1.72%、转矩波动1.6

微特电机 2022年7期2022-08-12

交流永磁力矩电机的磁饱和控制与电磁性能优化研究

体形状以及永磁体极弧系数，控制电机磁饱和来改善电机的电磁性能，从而揭示电机磁路结构参数对磁饱和和电磁性能的影响机理，提升电机的转矩输出能力。研究结果表明：交流永磁同步电机转矩－电流特性的线性度与磁路饱和程度密切相关；通过优化定子齿宽，能够有效控制电机磁路的饱和程度，提升交流永磁力矩电机的转矩输出能力；采用矩形永磁体，能够改善磁路饱和程度和转矩－电流特性，同时可大大降低电机制造成本；永磁体极弧系数并非越大越好，存在使电机各项指标综合最佳的最优值。交流永磁力矩

机械 2022年7期2022-08-01

基于阶梯齿的开关磁阻电机尖峰电流削弱方法

矩越大。定、转子极弧的大小影响电机磁导分布情况，进而影响电机性能，SRM在设计时，定、转子极弧需要满足的必要条件为式中：s、r分别为定、转子极弧；为电机相数；r为转子极数。s、r只有在满足式（1）条件下，才能保证电机在转子处于任意位置时都能够正反方向自起动。对于SRM来说，在定、转子极弧取值范围内，选取较小的s、r可以提高电机的输出转矩；选取较大的s、r有利于缓解磁极饱和情况、削弱换相尖峰电流，还能减小转矩脉动，降低主开关器件的容量。为保证SRM输出转矩不

电气技术 2022年7期2022-07-22

8 kW盘式永磁电机齿槽转矩分析与优化

永磁风力发电机的极弧系数和磁极偏移进行了研究，给出了齿槽转矩的最佳抑制效果.文献［5］提出了最优极弧系数的确定方法，通过修改转子的参数，使得电机的极弧系数趋于最优值，使得永磁电机的齿槽转矩得到降低.以上优化方法都是从单一参数来优化电机的齿槽转矩，尚未研究通过多维参数组合方式来降低电机的齿槽转矩.为了证明多维因素组合优化比单一参数优化降低齿槽转矩的效果更好，本文首先选取单个因素对齿槽转矩进行优化，再采取多维因素降低电机的齿槽转矩，最后进行对比分析，证明了多维

湖南工程学院学报（自然科学版） 2022年2期2022-07-02

软磁复合材料爪极永磁电机漏磁系数分析及研究

同气隙长度、不同极弧系数、不同爪极形状、不同永磁体厚度下爪极永磁电机的主磁通和漏磁通，计算得出漏磁系数后与平均转矩进行综合考量，进而提出爪极永磁电机的优化建议。计算通过有限元软件完成。1 爪极电机结构及漏磁系数爪极永磁电机单相的结构如图1所示，由定子铁芯、电枢绕组、转子铁芯和永磁体组成。完整的爪极永磁电机由图中的三个相同的单相结构轴向排列组成，各相之间添加绝缘，实现电磁隔离，降低相间漏磁。各相之间结构对称、可独立分析，即使因为故障造成缺相，其它各相也能正常

电力设备管理 2022年7期2022-05-31

考虑损耗的表贴式永磁同步电机极弧系数优化

显著提高。永磁体极弧系数的优化研究方面：文献[12]设计了具有不同极弧系数组合的分段倾斜磁极来削弱齿槽转矩，并通过AM和粒子群优化算法总结了极弧系数和相邻磁极倾角的最佳组合；文献[13]提出了一种通过选择合适的极弧系数来降低分数槽永磁同步电机固有轴电压的方法，通过解析法和有限元法确定最佳极弧系数；文献[14]将改进的区域消除法(DEA)、有限元法(FEM)和解析法相结合，对表贴式永磁同步电机的极弧系数进行优化，该方法优化后齿槽转矩大大减小，计算时间显著缩短

微特电机 2022年4期2022-05-12

转子结构对轴向磁通开关磁阻电机的影响分析

要研究了定、转子极弧系数和转子厚度对电机性能的影响；考虑到电机转子的固定问题，引入带有凸台的转子结构，并研究不同凸台厚度和凸台宽度对电机性能的影响；最后对比了有凸台转子结构和无凸台转子结构电机的性能。1 AFSRM设计1.1 理想模型电机双定子AFSRM理想模型如图1(a)所示，AFSRM主要由两个定子盘和一个转子盘组成，每个定子盘有48个定子齿，转子盘中嵌着32个转子块；电机定子采用平行槽的结构，如图1(b)所示，其中hs为定子轭厚，ds为定子槽深，βs

微特电机 2022年3期2022-03-28

EHB 用无刷直流电机齿槽转矩抑制方法研究

M 偏心距改变、极弧系数变更和添加辅助槽三种情况下齿槽转矩、气隙磁密和反电动势的变化情况.结果表明，对结构参数进行合理地改进，可以在保持电机性能基本不变的情况下抑制齿槽转矩.1 结构参数与齿槽转矩的关系分析1.1 齿槽转矩分析由于齿槽结构的影响，当转子永磁体处于不同位置时，磁路中的磁阻会发生变化，从而引起磁场能量变化，导致齿槽转矩的产生.因此，将齿槽转矩定义为磁场能量W相对于位置角a的函数［12］，即：为便于分析，做以下假设：定子铁心磁导率为无穷大；不同永

湖南大学学报（自然科学版） 2022年2期2022-02-27

飞机主动侧杆系统用双三相永磁同步电机的设计与转矩性能分析*

7)式中，αp为极弧系数，为防止αp过大导致漏磁过大或αp过小导致电机出力变小，设计时取值0.89；Bg为电机基波气隙磁密，在设计时Bg一般取1T。hm为(8)由式(7)、式(8)计算可得，g为0.7mm，hm为5.8mm。在双三相电机中，电机的输出转矩T为每一相电动势与其相电流相互作用而产生的电磁转矩之和，其表达为[15]T=(9)式中，EA、EB、EC、EAA、EBB、ECC分别为各相电动势，单位V；IA、IB、IC、IAA、IBB、ICC分别为各相电

飞控与探测 2022年5期2022-02-03

外转子交替极伺服永磁电机低转矩脉动设计与综合优化

、磁极形状优化、极弧系数组合等方式进行优化[10]。交替极电机由于存在不对称气隙磁场[11]，将对交替极电机的齿槽转矩[12]、反电势波形和电磁转矩脉动[13]造成影响，使得交替极电机的转矩脉动相较常规永磁电机更显著。文献[14]对不同槽极配合下交替极电机的齿槽转矩和转矩脉动进行了研究。文献[15]和文献[16]提出了N-S-铁-S-N-铁和Spoke-面贴式混合极新型转子结构，以消除气隙磁密偶次谐波导致的电磁转矩脉动。总的来说，目前国内外学者针对CPPM

导航与控制 2021年5期2022-01-19

电机槽极配合与电机运行质量特性研究(Ⅶ)

通过仿真软件进行极弧系数参数化分析，并得到瞬态转矩脉动曲线，如图2～图6所示。图2 24槽20极磁钢极弧系数参数化分析由图2、图3可见，24槽20极电机磁钢的极弧系数在0.83时，电机的齿槽转矩为0.149 7 N·m；24槽26极磁钢的极弧系数应该在0.85左右时为佳，这时的电机齿槽转矩仅为4.397 mN·m。图3 24槽26极磁钢极弧系数参数化分析3种24槽电机瞬态转矩脉动分析如图4～图6所示。图4 24槽20极瞬态转矩脉动曲线图5 24槽22极瞬态

微特电机 2021年7期2021-07-22

自动门无刷直流电机齿槽转矩优化设计

刷电机为例，进行极弧系数、定子槽口宽度、以及电机气隙的研究，以最少的成本达到电机齿槽力矩最优效果。1 无刷电机的齿槽转矩分析及削弱方法1.1 影响因素齿槽转矩是由于永磁无刷电机定子开槽，使得电机在运转时，气隙磁导沿定子内圈圆周方向分布不均匀，气隙磁场的能量随着转角的变化而变化，产生转矩。齿槽转矩是磁阻性质的，无论电机运转与否都会存在。永磁体的磁性能越强，齿槽转矩就越大。在电机运行时，齿槽转矩不仅影响电机的振动和噪声，而且还影响伺服系统的控制精度。永磁无刷电

机电工程技术 2021年4期2021-07-14

阶梯形转子对双定子磁通反向电机齿槽转矩的影响

有：分数槽绕组、极弧系数匹配、斜极或斜槽、永磁体分段、开辅助槽等[8-10]。文献[7]基于磁共能-磁势模型，推导了传统的磁通反向电机齿槽转矩解析模型，采用改变定转子齿宽配合的方法来降低齿槽转矩；文献[10-11]研究了永磁体削角、转子开辅助槽和斜槽对磁通反向电机的影响；文献[12-13]提出转子大小齿间隔加分段结构来减小齿槽转矩；文献[14]研究了不同的定转子极数配合对双定子磁通反向电机齿槽转矩的影响；文献[15-17]提出了采用偏心角削齿结构来削弱齿槽

微特电机 2021年3期2021-04-06

槽极配合与电机运行质量特性研究(Ⅱ)

，是否对磁钢采取极弧系数优化、偏心削角、加厚齿高、增大气隙等措施。在电机槽极配合优化条件下，对电机定子进行不同斜槽的参数化分析。从中能得到槽极配合和定子不同斜槽对电机齿槽转矩的影响。参数化分析功能强大，只要在RMxprt中进行，下面介绍12槽8极的电机参数化分析过程。1 定子斜槽对电机齿槽转矩的影响定子斜槽对电机的齿槽转矩有着较大的影响，以一款12槽8极的永磁同步电机为例，其磁钢的极弧系数为0～1，采用定子斜槽进行参数化分析,结果如图1所示。图1 12槽8

微特电机 2021年2期2021-02-28

专利名称:一种内置式永磁电机转子结构及具有其的电机

一对极下两个磁极极弧角度分别为第一极弧角度α和第二极弧角度θ，第一极弧角度α被其所在的磁极中心线分为α1和α2，第二极弧角度θ被其所在的磁极中心线分为θ1和θ2，并且一对极下，至少有一极满足：θ1≠θ2或者α1≠α2，其中一对极是相邻两磁槽中的磁体形成的对极。通过本实用新型能够有效使得磁极与定子齿槽作用力矩部分对消，有效减小齿槽转矩及转矩脉动，同时又还能维持或提升原有的电机运行稳定性及可靠性；而且电机效率不降低。本实用新型还涉及具有该转子结构的电机。

微特电机 2020年5期2020-12-31

面包型偏心磁极永磁电机磁极优化设计

场的最优偏心距和极弧系数，即可以应用于隐极式永磁电机也可以应用于凸极式永磁电机，与前面两种削极方式得到的永磁电机相比，通过偏心削极得到的偏心磁极永磁电机具有更接近正弦的气隙磁场，更低的气隙磁密总谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD)，更易在工程上实现，因此偏心削极在三种削极中应用最为广泛[19-23]。目前有很多文献提出了解析计算偏心磁极永磁电机气隙磁场以及降低偏心磁极永磁电机气隙磁密谐波和转矩脉动的方法。L. J. Wu等

微电机 2020年8期2020-09-10

基于多参数组合削弱盘式永磁发电机反电动势谐波的研究

提到将极槽配合、极弧系数及斜极方式相结合的优化方式对反电动势波形进行优化。本文首先通过等效磁路法得出一台170W单转子有铁心盘式永磁发电机的主要设计参数；然后在不同极槽配合、极弧系数及斜极方式下对该电机进行有限元仿真，并将仿真数据结果导入Matlab中进行THD计算和对比分析；结果表明，此方式能有效削弱盘式永磁发电机反电动势谐波，进而为样机的研制提供理论依据。1 有铁心盘式永磁发电机基本结构图1给出单转子盘式永磁发电机结构示意图，包括定子部分和转子部分。定

微电机 2020年8期2020-09-10

永磁体助磁的单相双凸极电机优化设计

系数；αs为定子极弧系数；s为定子极距；le为轴向长度；Bδ为空载气隙磁密幅值。因此式(12)可以被表示为(14)电流幅值由下式表示(15)其中，ki为一个常数；Irms为电流有效值；Dsi为定子内径；As为电负荷。将式(14)、式(15)代入式(10)中得(16)由式(16)可得Dsi、le与输出功率之间的关系。3 电机设计电机初始设计要求如表1所示，电机结构参数图如图3所示。表1 电机初始设计要求Table 1. Initial design requ

电子科技 2020年9期2020-08-30

表贴式永磁同步电机磁极不对称化齿槽转矩削弱方法

要手段，主要包括极弧系数优化、磁极形状优化、磁极偏移、磁极分段和开辅助槽等。有学者提出不等厚永磁体以及不等厚气隙减小永磁同步电机齿槽转矩的方法，该方法通过优化永磁体厚度或气隙厚度，使气隙磁密波形接近正弦，减小谐波含量，使齿槽转矩得到降低[14-15]。该方法中永磁体加工困难，需要引入附加的成本。文献[16-18]提出基于转子磁极偏移齿槽转矩削弱方法，并通过解析计算确定永磁体的偏移角度，该方法能够确定磁极偏移角度。张昌锦等还提出一种通过转子齿偏移来削弱齿槽转

水利与建筑工程学报 2020年4期2020-08-27

压缩机用外转子永磁同步电机结构优化

齿靴、磁铁厚度、极弧系数等进行了一系列优化，使得影响电机噪声的发电电压谐波、齿槽转矩和转矩脉动降到最低，最后进行了样机试制、实验平台搭建以及样机实验验证。1 压缩机用外转子电机本文计划对压缩机用外转子电机进行研究，电机主要参数如表1所示。表1 电机主要参数转速范围：1 000～8 000 r/min。2 电机结构设计2.1 结构尺寸设计对于具有外转子电机的压缩机，外转子电机在追求高输出转矩的同时，电机的损耗尤其是铁耗会快速增加导致电机效率下降。转子轭部厚度

微特电机 2020年7期2020-07-28

电动汽车用外转子开关磁阻轮毂电机研制

对磁化方向长度、极弧系数、气隙长度以及定子叠高等因素进行分析,对主要尺寸及整体电磁结构进行设计,来提高电机的输出性能。文献[15]比较分析了异步电动机、SRM等4种电机模型的设计、调速方法与机械特性,从电磁损耗、效率和电磁质量等几个方面进行优化设计,提出一种模块化横向磁场电机。本文针对一种中速轻型电动汽车的应用研制轮毂电机原型样机,选用SRM原理,根据车轮中心的位置和结构特点,设计并优化定转子的位置、相数、极数和磁路结构,包括和SRM一体化的内嵌双环行星齿

微特电机 2019年12期2020-01-13

磁极优化降低表贴式永磁电机电磁振动噪声

缩短了计算时间。极弧系数与磁极偏心距是表贴式永磁电机的重要设计参数，目前针对极弧系数及磁极偏心距对表贴式永磁电机电磁振动噪声影响的研究较少。文献[16-17]提出运用磁极偏心削弱电机电磁激振力波的方法，得到主要电磁力波分量随磁极偏心距和极弧系数的变化规律，但并未深入研究两者对电机电磁振动噪声的影响。本文首先运用解析法建立磁极偏心时径向气隙磁密模型，根据解析模型运用快速傅里叶变换，然后编写出各阶磁密谐波幅值计算程序，以一台4.2 kW表贴式永磁电机为例，计算

微特电机 2019年8期2019-09-04

V型内置式永磁同步电动机齿槽转矩削弱方法研究

式永磁同步电动机极弧系数的数学表达式，然后利用能量法给出齿槽转矩关于极弧系数的数学解析式，提出对于不同极数和槽数的永磁同步电动机，总存在一个最优的极弧系数值。通过转子修形使电机极弧系数达到理论最优值，以削弱齿槽转矩。最后以一台8极48槽的V型内置式永磁同步电动机为例，进行了有限元仿真验证。1 数学模型的建立1.1 极弧系数的数学模型永磁同步电动机的极弧系数定义为电机永磁体所跨的弧长与极距的比值。由于两个弧在同一个圆上，故弧长的比值等于弧长所对应圆心角的比值

微特电机 2019年7期2019-08-02

凸极同步电机磁场解析建模与转子极靴形状优化

波，通常采用偏心极弧或分段偏心极弧的方法，通过改变沿圆周分布，获得更加接近正弦波的磁场分布。本文首先根据文献[1-4]中凸极同步电机的磁场计算方法，分别建立一段偏心极弧和偏心极弧加两段弦面凸极转子结构的磁场解析计算模型，进一步针对两种分段极弧的凸极转子极靴结构形状，进行气隙磁密的分析与优化。1 磁场解析建模研究中针对的两种分段极弧凸极转子极靴结构形状分别如图1和图2所示。图1中转子极靴表面采用一段偏心圆弧，该结构的特点是气隙长度沿远离磁极中心方向逐渐增大，

上海大中型电机 2019年2期2019-06-26

低速永磁同步电动机降低齿槽转矩的方法

比较电动机在不同极弧系数、偏心距和斜槽角度下的齿槽转矩的大小，分别选取各组的最佳值；对齿槽转矩值最小的三相反电势波形和气隙磁密波形分别仿真，进行谐波分析，说明在降低齿槽转矩的同时，三相反电势和气隙磁密也有所改善。1 齿槽转矩研究现状对降低齿槽转矩的方法和关于电动机齿槽转矩的研究较多。在磁钢形状优化领域，文献[1]研究了偏心永磁体对电动机气隙磁密波形的影响，在该电动机模型下，原永磁体结构的电动机气隙磁密谐波含量为21.47%，而使用了最优偏心永磁体的电动机谐

上海电机学院学报 2019年1期2019-06-12

基于不同极弧系数的盘式电机齿槽转矩的削弱方法

条件下，提出不同极弧系数配比和分段磁极的方法。最后通过有限元仿真验证该方法的有效性，并结合实际情况分析两种方法使用场景。1 盘式永磁电机齿槽转矩的解析分析齿槽转矩是是永磁电机的固有现象，永磁体与铁心产生相对运动时，由于电机磁场储能变化，产生的周期性震荡转矩[1]。齿槽转矩被定义为(1)式中,W为电机磁共能;α为定转子相对位置角。假设电枢铁心磁导率无穷大，空气的磁导率与永磁体相等，即(2)气隙磁密沿电枢表面的分布为(3)式中，Br(θ)为永磁体剩磁、δ(θ

微电机 2019年12期2019-03-26

高速电主轴电机转子的建模及优化

究基础上给出最优极弧系数。1 转子结构建模1.1 永磁体材料永磁无刷直流电机转子永磁体材料常采用稀土钴永磁和钕铁硼，为磁路提供磁通。钕铁硼因其较高的剩磁和矫顽力而被广泛运用[7]。根据电机性能要求，采用最大磁能积较大的材料作永磁体磁极，且保证电机工作内部温度低于永磁体许用温度，防止不可逆退磁发生。设计中，选用宁波科宁达公司的N35H 烧结钕铁硼制作永磁体磁极。该型号钕铁硼的剩磁Br最高达到1.21 T，最高工作温度120 ℃，最大磁能积278

自动化与仪表 2019年2期2019-03-06

分段偏心磁极表贴式永磁电机优化设计

合适的充磁方向、极弧系数和偏心距。为此，本文设计了一种分段偏心磁极Halbach阵列永磁同步电机，其结构如图1所示。图1 分段偏心磁极表贴式永磁电机拓扑结构图1中，每个磁极被分成3部分，分别是1块中间永磁体和2块侧边永磁体，命名为主磁极和副磁极。主磁极和副磁极的外圆偏心拥有各自圆心，并与内圆圆心不重合。图1中箭头表示每块磁极的充磁方向。本文设计了一台10极12槽表贴式永磁同步电机，其参数如表1所示。表1 电机设计参数1 新型磁极结构图2为相邻两磁极结构示意

微特电机 2018年10期2018-10-20

基于转子极弧偏心抑制开关磁阻电动机转矩脉动

矩脉动，基于转子极弧偏心研究一种新型转子极面结构。转子极弧由非偏心极弧和偏心极弧2部分组成，将传统模型均匀气隙(第一气隙)结构改成两段式不均匀气隙结构。由于SRM双凸极结构导致的不规则气隙和高度饱和的非线性磁路，很难精确得到电机解析式[1]。因此，采用有限元法来研究抑制SRM转矩脉动成为一种重要的方法。本文使用有限元软件Ansoft Maxwell建立二维场路耦合模型，计算最佳极弧偏心距和非偏心极弧比。1 基于转子极弧偏心设计方案根据电机设计理论和相关文献

微特电机 2018年3期2018-04-26

基于有限元的开关磁阻风力发电机极弧优化研究

磁极结构，气隙，极弧等结构参数来实现的。文献[3]提出基于梯度法优化SR电机的定子齿形状，优化目标综合考虑了平均转矩和转矩脉动。文献[4]提出一种新型定子带极靴结构，使电机定、转子极宽增大，绕组匝数增加，兼具输出转矩大、启动能力强和转矩脉动小的优点。以上都是从改变定、转子磁极结构出发，增加了电机制造难度。本文从优化极弧的角度着手，运用有限元法分析优化定、转子极弧来减小转矩脉动。由于开关磁阻电机的双凸极结构，电机的转矩波动、平均电磁转矩和电感特性等受极弧的影

科技与创新 2018年4期2018-02-28

适配功率电机齿槽转矩削弱方法研究*

出了匹配相邻磁极极弧系数的方法。首先，运用麦克斯韦应力张量法和傅里叶分解求解适配功率电机齿槽转矩解析模型，并对不等极弧系数进行匹配组合，解析结果表明齿槽转矩削弱了35%左右。然后，采用全局优化算法对不等极弧系数进行全局寻优匹配，齿槽转矩进一步得到优化。最后，依据理论研究结果加工制作样机并进行试验，试验结果显示，齿槽转矩实测数据和优化结果相比，总体误差为5%左右，且整体趋势与优化曲线相符。因此，所提用于削弱适配功率电机齿槽转矩的方法是有效且可行的。适配功率电

电机与控制应用 2017年12期2018-01-05

电动车用开关磁阻电机设计与优化方法*

s取0.5。定子极弧βs=(0.34～0.45)τr，转子极弧βr=(0.34～0.5)τr，其中τr为转子极距。每相绕组串联匝数可由式(4)确定：式中：Nr——转子极数；U——绕组端电压；θc——导通角；lδ——有效铁心长度。由上述预设计得到电机主要尺寸如表1所示。表1 SRM尺寸参数2 基于Ansoft的SRM数值仿真2.1在RMxprt中的仿真根据表1中的数据，在Ansoft中RMxprt分析模式[6]下设置电机的各个参数，得到电机的结构模型如图1所

电机与控制应用 2017年10期2017-11-07

永磁同步电机极弧参数对齿槽转矩的影响

0)永磁同步电机极弧参数对齿槽转矩的影响张炳义,李洪涛，牛英力，王 帅，徐志平(沈阳工业大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110870)永磁体的极弧范围直接影响着永磁同步电机的额定转矩和齿槽转矩，进而影响电机能量的输出效率。本文以一台0.75 kW、10极12槽的表贴式永磁同步电机为研究对象，通过改变永磁体磁极的极弧参数(0.5～1)，运用ANSOFT有限元仿真软件，分别模拟在不同极弧参数下永磁同步电机的额定转矩、齿槽转矩，分析该台电机的效率，总结出最佳的磁

重型机械 2017年5期2017-10-23

表贴式永磁发电机永磁体涡流损耗研究

槽口宽度和永磁体极弧系数4个方面进行优化，观察发电机结构参数的变化对负载电流谐波含量的影响并总结永磁体涡流损耗变化规律。1 永磁体涡流损耗有限元计算图1为外转子发电机二维截面图，电机极对数为p，槽数为Z，采用分数槽集中绕组。图1 外转子电机截面图由于分数槽集中绕组端部短的特点，忽略端部效应，采用二维电磁场瞬态仿真，根据麦克斯韦方程，忽略位移电流，永磁体内涡流的轴向密度JZ可以表示：JZ=(1)式中：μ为永磁体磁导率;AZ为矢量磁密轴向分量;Br为永磁体剩磁

微特电机 2017年12期2017-05-30

多维齿槽转矩优化方法在永磁电机中的应用研究

子齿的形状、调整极弧系数以及磁极偏移的方法来削弱永磁电机的齿槽转矩，并将这3种方法相结合使齿槽转矩进一步优化。通过建立永磁电机的有限元模型，对提出的齿槽转矩抑制方法进行理论分析与有限元验证，并对采用磁极偏移法减小齿槽转矩进行了实验验证。结果表明：改变定子齿的形状、最优极弧系数法和磁极偏移法均有效减小齿槽转矩；而采用三者相结合的方法后，永磁电机的齿槽转矩更是得到极大减小；磁极偏移法的有限元仿真结果和实验果基本吻合，验证了该方法对减小齿槽转矩的有效性。永磁电机

华北电力大学学报(自然科学版) 2017年2期2017-04-21

一种确定永磁同步电动机最佳极弧系数组合的方法

磁同步电动机最佳极弧系数组合的方法谭耿锐，方超，黄信，杜晓彬(广东工业大学，广东广州510006)为削弱永磁同步电动机的齿槽转矩，提出一种不同极弧系数组合的方法。根据齿槽转矩表达式定性分析了极弧系数对齿槽转矩的影响，以48槽8极表贴式调速永磁同步电动机为例，建立Maxwell 2D模型，给出优化极弧系数和调整极弧系数组合的方法，利用有限元法对不等极弧系数组合进行建模分析。结果表明，合适的选择极弧系数进行组合可明显地削弱齿槽转矩。为调速永磁同步电动机的优化提

防爆电机 2017年1期2017-02-09

分数槽永磁无刷直流同步电机特性分析

限元模型，分析了极弧系数和永磁体偏心距对齿槽转矩和转矩波动的影响，并研究了在电压源供电模式和电流源供电模式下电机转矩的波动状况。结果表明，合理的极弧系数和永磁体偏心距能使电机的齿槽转矩和转矩波动明显削弱，并且电流源供电模式下电机的运行特性较好。永磁无刷直流同步电机；齿槽转矩；转矩波动；电压源供电；电流源供电0 引言分数槽永磁无刷直流同步电机(以下简称FSPMBLDCSM)具有高效、高功率密度、良好的调速性等特点，并且随着永磁材料性能的日益提高、矢量控制理

微特电机 2016年8期2016-11-26

基于极弧系数与偏心距的永磁同步电动机优化设计

0006)﻿基于极弧系数与偏心距的永磁同步电动机优化设计方超，吴帮超，朱兴旺，黄光建(广东工业大学，广东广州 510006)利用ANSYS软件优化了一款调速永磁同步电动机，联立RMxprt和Maxwell 2D模块，建立电动机的二维有限元模型，并进行了有限元仿真计算。研究了永磁体的极弧系数与偏心距对电动机的齿槽转矩、空载气隙磁密和气隙磁场的谐波畸变率的影响。在此基础上研究极弧系数与偏心距相结合的方法优化电动机的运行平稳性。仿真结果和样机测试结果验证了该方法

防爆电机 2016年4期2016-09-15

低速大转矩无刷直流电动机的设计研究

研究了齿槽转矩和极弧系数的关系，选择合理的极弧系数可以大大降低齿槽转矩。最后对电动机瞬态转矩进行了分析，结果表明电动机能够提供较大的转矩，单模块通电时转矩波动在2 kN·m到2.5 kN·m之间波动，两模块通电时，通过使两个转子旋转一个角度，可以提供4.375 kN·m的转矩且波动较小。双模块；低速大转矩；气隙磁密；极弧系数；齿槽转矩；转矩波动0 引 言传统的电动机驱动系统中，为了获得低速大转矩，主要采用电动机加上减速器的驱动模式，因此传动系统整体效率等于

微特电机 2016年11期2016-08-28

水轮发电机气隙及极弧尺寸对若干电磁系数的影响

水轮发电机气隙及极弧尺寸对若干电磁系数的影响乔照威，李洪超（哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨 150040）在水轮发电机电磁设计中，计算极弧系数i、电压波形系数fB、直轴电枢反应系数Kd、交轴电枢反应系数Kq及主极磁场波形系数C1为分析发电机气隙磁场分布、电枢反应的五个重要电磁系数。本文以采用不均匀气隙极靴形状以及五段弧极靴形状的水轮发电机作为研究对象，选取气隙、极弧尺寸等对五个电磁系数有主要影响的参数，研究了五个电磁系数随不同参数的变化规律，并分析了针对

大电机技术 2016年2期2016-08-07

新型12/14无轴承开关磁阻电机的设计

径；βs——转子极弧；l——轴向长度；μ0——真空磁导率。根据式(1)可推导出各方向等效磁通的表达式如式(3)所示：(3)其中，P=Pxp+Pyn+Pxn+Pyp。求得各气隙磁导后，根据电磁力的计算式(4)求得x、y方向的径向力：(4)图4给出计算结果和仿真结果的对比，从图4中可以看出，计算结果与仿真结果非常吻合，从而也验证了计算结果的正确性。图4 结果对比2.2 极弧的选择在新型12/14无轴承SRM的设计中既要考虑转矩极又要考虑悬浮极，因此，新型12/

电机与控制应用 2015年5期2015-06-05

永磁同步电主轴齿槽转矩与永磁体形状关系的研究*

从改变极槽配合、极弧系数、极矩系数及槽口和永磁体形状等结构参数着手;二是采用不同的驱动控制策略，本文未作论述。为了减小齿槽转矩，提高永磁同步电主轴的机械性能，目前采用有2 种优化设计方法:(1)定子齿槽的设计:文献［3］研究了定子槽间永磁体的最佳位置。指出永磁体的数量和定子齿之间的空气体积对齿槽转矩变化比较敏感。文献［4］提出采用倾斜定子齿槽或倾斜转子永磁体，可以将齿槽转矩减小60%。(2)转子永磁体的设计:文献［5］指出，优化转子磁极形状会明显减小齿槽转

制造技术与机床 2015年8期2015-04-24

一种弹载永磁同步电机的综合物理场计算

文仅对电机的磁钢极弧系数和绕组匝数两项设计参数进行最优化设计，通过调整极弧系数，使电机气隙磁密波形形达到最接近正弦波的状态;通过调整绕组匝数，使电机的最高转速达到设计要求，从而使电机的性能达到与设计要求最接近的状态。嘉善田歌，作为我国一种原生态歌唱艺术和一项音乐类非物质文化遗产，也面临自然界“物种锐减濒危”的考验。在一份关于嘉善田歌认知度调查报告中显示，在当地虽被80%受访者所知，但只有不足4%会唱[1]。可见嘉善田歌在大众生活中已渐行渐远，面临着失传危机

微特电机 2015年11期2015-03-12

永磁同步电动机的优化设计

求解出磁极合适的极弧系数和偏心距，在此基础之上求解出每个磁极的最佳偏移角度。仿真结果得出电动机齿槽转矩明显减小。样机测试结果表明电动机的振动和噪声明显削弱，通过削弱齿槽转矩可以使电动机得以优化。1 齿槽转矩的产生机理及解析分析永磁电动机的齿槽转矩是电枢铁心的齿槽与转子永磁体相互作用而产生的磁阻转矩［1］。由于电动机定子的齿槽与转子所贴的永磁体相互作用产生的转矩，这个转矩随空间位置作周期性变化，它表现为总是试图将转子定位在某些位置，这个转矩与定子电流无关［2

防爆电机 2015年1期2015-03-04

轴向磁通空气心永磁同步发电机的谐波抑制

不但与气隙形状和极弧系数有关，还与有无软铁极靴和稳磁处理方法有关［3］。国外学者Tareq S. El－Hasan 和Patrick C. K. Luk 采用等体积等表面积的半圆形和梯形永磁体来改善轴向磁通永磁同步发电机的电势谐波［4］。国内对轴向磁通永磁同步发电机关于削弱电势谐波的研究相对较少，文献［5］提出在径向磁场永磁电机中采用正弦形表面的永磁体可以使空气域磁密趋近正弦分布，并且采用弧形永磁体进行了有限元计算与分析。本文采用正弦形的永磁体(即永磁体充

微特电机 2015年3期2015-01-13

一种削弱聚磁式永磁爪极电机齿槽转矩的新方法

解析法对选择不同极弧系数抑制齿槽转矩进行了分析，文献［2］提出了通过斜槽减小外转子爪机电机的齿槽转矩，文献［3］提出利用切割永磁体的方法来调整永磁体磁极参数，进而削弱爪极电机的齿槽转矩，文献［4］对不等槽口宽配合的齿槽转矩削弱方法进行了研究，文献［5］对削弱齿槽转矩的不同方法进行了较为细致的总结。本文提出一种爪极偏移削弱齿槽转矩的新方法，并通过参数优化，使齿槽转矩达到最小值。1 聚磁式永磁爪极电机简化模型及齿槽转矩的分析所研究的聚磁式永磁爪极电机单相整体3

微特电机 2015年4期2015-01-13

基于极弧系数选择的直线电动机法向力波动削弱方法

动的影响，并研究极弧系数对其的影响。本文以单边平板永磁同步直线电机为研究对象，提出了在电枢开路时齿槽效应产生的法向力波动的解析方法，通过理论推导，得到了齿槽效应产生的法向力波动的解析表达式。以此为基础，研究了不同极弧系数对直线电动机法向力波动的影响规律，总结了合理的极弧系数选择，可以削弱直线电动机法向力波动，最后通过有限元验证，证明所提出的方法的正确有效性。1 电枢绕组开路时的气隙磁场解析分析永磁直线电动机在电枢绕组开路时，受到切向的磁阻力和法向的电磁吸力

微特电机 2014年3期2014-01-13

多参数优化方法减小永磁电机齿槽转矩

度，即分段斜极。极弧系数对永磁电机齿槽转矩也有很大的影响，极弧系数的改变对齿槽转矩的幅值和波形都有很大的影响。对某一电机来说，它存在最优极弧系数，偏离这个值时，齿槽转矩就会增大［9］。而采用单一方法，齿槽转矩的减小幅度有限，总会剩余齿槽转矩的一些谐波分量。针对单一方法的不足，本文对转子分段斜极与优化极弧系数相结合减小齿槽转矩的方法进行了分析研究。针对一台电机磁极分段数分别为2 和3时，用有限元法进行仿真分析来说明分段斜极和优化极弧系数对齿槽转矩和反电势的影

微特电机 2014年8期2014-01-13

定、转子极弧可变时无轴承开关磁阻电动机的数学模型

推导时，定、转子极弧角均为15°，且由于电机径向气隙长度相对较小，可认为定子和转子的齿宽相等［5－12］。此时定子极弧角与转子机械位置角θ 绝对值之差即为定子齿与转子齿重叠部分所占极弧度数，定子齿和转子齿重叠部分气隙磁导P1，边缘气隙磁导P2和P3均为转子位置角θ 的函数，方便积分求解，从而确保电感、转矩及悬浮力等电磁参数表达式为BSRM 结构参数的单值函数。BSRM 实际应用中，满足径向悬浮力和转矩的输出要求是定、转子极弧选取的基本原则，这就需要在设计B

微特电机 2013年12期2013-11-22

减小永磁直线电动机齿槽力的分析研究

表达式，采用改变极弧系数的方法达到削弱齿槽力的目的，并通过仿真实验对优化方案进行验证。1 PMLM的推力波动分析为了提高PMLM的推力密度，PMLM的电枢铁心都开有齿槽用来嵌放绕线，所以PMLM存在和旋转电机一样的齿槽力。与具有闭合圆环形状铁心的旋转电机不同的是，PMLM的铁心是长直的，两端不是闭合的。断开的铁心使得铁心端部磁场发生了明显变化，从而产生了其值随着动子位置的不同而变化的端部作用力。端部作用力与齿槽力在PMLM里的示意图如图1所示。图中，FA、

微特电机 2012年9期2012-07-23

多相单绕组永磁无轴承电机的设计与运行分析

，分析转子结构、极弧系数、气隙长度和永磁体厚度对无轴承电机转矩特性和悬浮特性的影响，优化参数设计，并将结果应用于控制系统仿真中，以验证分析结果的正确性。1 单绕组永磁无轴承电机设计考虑对于永磁型单绕组无轴承电机，转子结构、极弧系数、气隙长度和永磁体厚度对电机的转矩特性和悬浮特性具有不同的影响，而这些影响最终都将体现在电机电感上，进而影响电机的转矩、可控悬浮力与单边磁拉力。所以需要对这几种参数变化时电机的转矩特性与悬浮特性进行分析，并对其进行优化。1.1 转

大电机技术 2012年5期2012-06-03

电流斩波控制条件下影响开关磁阻电机转矩脉动的结构因素分析

4.2 定、转子极弧系数对SRM转矩脉动的影响SRM的定、转子齿宽随定、转子极弧系数的变化而变化，定、转子齿宽不同，电机出力的区域不同，进而影响到电机的转矩脉动及平均转矩。（1）定、转子极弧系数范围的确定由于SRM属于双凸极结构，其定子和转子极弧的选择对电机的性能有至关重要的作用。定转子极数和极弧的选择应满足[8]：①电机在任何转子位置下都具有正、反方向的自起动能力；②减小不对齐位置时每相绕组的最小电感；③减小各相绕组间的互感；④最小化各相绕组的开关频率。

电气技术 2010年11期2010-08-18