永磁体
- 永磁电机转子磁性能在线检测方法及应用
言永磁电机采用永磁体励磁，不需要外加能量在电机气隙内建立磁场，具有较高的功率因数和效率，且永磁电机的功率密度较高，电机体积和质量较小。随着国家能耗标准要求越来越高，永磁电机在工业和家用电器中的应用越来越广泛。由永磁体建立的磁场，受许多因素影响：永磁体表面磁场强度及分布、永磁体位置、永磁体与转子铁心之间的间隙、转子轴向跳动、转子径向跳动、转子永磁体是否与定子铁心轴向对齐等，其气隙磁场波形容易产生畸变，从而导致谐波含量增加，振动噪声异常。传统的在线检测方式，一
微特电机 2023年2期2023-03-03
- 表贴式永磁交流伺服电机永磁体涡流损耗降耗方法
特别是电机中的永磁体部分在温度过高时会发生不可逆的热退磁，严重影响电机的运行可靠性和寿命[4-5]。因此，研究永磁体中的涡流损耗问题对于设计高效节能的永磁交流伺服电机具有非常重要的意义。安忠良等[6]和刘福贵等[7]研究了气隙长度、槽口宽度、永磁体分段等电机结构参数对永磁体涡流损耗的影响；Dajaku等[8-9]和Bilyi等[10]研究发现，在定子铁心中添加磁障结构，可以削弱磁动势谐波的幅值，从而降低永磁体内的涡流损耗；Gundogdu等[11]和Cho
东华大学学报（自然科学版） 2022年6期2022-12-08
- 轴承试验机磁性离合机构磁力装置的设计分析
力装置主要依靠永磁体产生磁力，为了获得较大的磁力，磁力装置中就要布置较大体积的永磁体；较大规格的永磁体会增强试验轴承处的磁感应强度，导致试验轴承被永磁体磁化，吸附微小颗粒，进而加剧试验轴承的磨损，对试验结果造成影响。这就需要对磁力装置进行分析计算，选取一种合理的永磁体布置方式。永磁材料是当今各行业十分重要的功能材料之一,常见的永磁体材料主要有Fe-Cr-Co、铝镍钴、铁氧体和稀土材料等[2]。其中,稀土材料永磁体最大磁能积高达300 kJ/m3以上,是其他
机床与液压 2022年2期2022-09-22
- 磁体参数与分布对于磁力耦合器的影响分析
耦合器，研究了永磁体的极数与厚度、永磁内转子铁芯厚度和磁障尺寸等参数影响规律； 文献[7]对磁力耦合器的磁极数、磁体材料以及磁体尺寸等参数进行了系统性的分析与实验； 文献[8]提出一种导体盘开槽式结构的磁力耦合器，并对其转矩特性进行了分析； 文献[9]研究了可调速异步盘式磁力耦合器的磁极数、 永磁体厚度对转矩的影响规律。上述研究为高性能磁力耦合器的设计优化提供了诸多参考，然而当前对于磁力耦合器中永磁体的构思设计仍不足，具有很大的提升空间。为进一步地探讨磁力
安徽理工大学学报（自然科学版） 2022年2期2022-09-08
- 永磁体分块对永磁变速机涡流损耗的影响研究
传动相比，具有永磁体利用率高，可输出转矩大的优点[1-2]。同时，永磁传动本身就具有无接触、无磨损、无需润滑，节能环保等优点，可广泛应用于医药、化工、车辆、风电等领域[3]。自磁场调制型永磁变速机提出以来，由于其优异的性能引起了国内外学者的广泛关注，提出了众多新机构[4-5]和新型永磁电机[6-7]。但无论哪一类型的永磁变速机或永磁电机，其都存在磁场剧烈变化引起的永磁体等材料涡流损耗问题，且较大的涡流损耗已经成为制约永磁变速机得到广泛应用的关键因素之一，且
机械设计与制造 2022年7期2022-07-27
- 不同磁极拓扑结构的轴向磁通永磁同步电机传热的研究
定的困难，使得永磁体容易温度过高，从而限制了功率密度的进一步提高，甚至会造成失磁的严重后果[8]，进而危害整个系统的可靠运行。因此，分析和降低轴向磁通电机永磁体的涡流损耗，对于电机的安全运行和提高效率具有非常重要的研究价值。由于永磁体分段能够有效地降低永磁体的涡流损耗[9-11]，从而降低转子的温升[12-13]，提高电机的效率。文献[14]考虑了变频器供电对永磁体涡流损耗的影响，阐明了永磁体涡流损耗主要由逆变器的载波谐波产生，为了显著降低永磁体涡流损耗，
电机与控制学报 2022年5期2022-06-23
- 航空高速起发电机转子永磁体预应力设计
]护套过盈量，永磁体厚度，护套材料进行分析，得到不同工况下永磁体和护套的设计方法。文献[11-12]分析了多层转子结构过盈配合状态的应力分布，给特殊结构转子设计提供参考，但忽略了温度的影响。航空永磁起发电机在高速运转的情况下，测量护套的应力和应变率很难实现，因此采用有限元法对高速永磁转子的结构进行分析，预测永磁转子结构强度，合理的对永磁体进行预应力设计并指导永磁转子的机械设计是目前常用的方法。通常起发电机受安装尺寸的限制，电机转子轴向距离短、外径大、使用温
微电机 2022年5期2022-06-20
- 充磁后粘接对永磁体表面磁感应强度影响研究①
轮大幅度提高了永磁体利用率，可以产生较大的扭矩，其传动能力在一定程度上可以与机械齿轮的传动相匹配。国内外学者对各种形式的永磁齿轮机构有很多研究。Park E J和Kim C S［7］提出了一种双级传动永磁齿轮，通过将两个不同传动比的单级永磁齿轮串联，实现高传动比的传动。Liu Y和Ho S L［8］提出磁场调制型相交轴式永磁齿轮，分析了尺寸参数对转矩性能的影响。郝秀红等［9，10］提出了调磁体直线型相交轴永磁齿轮，并就主要设计参数对动力学特性及传动能力等进
冶金设备 2022年1期2022-06-10
- 飞轮系统轴向磁力轴承永磁体结构设计及优化
，并对梯形截面永磁体的斜面倾斜角度进行了优化，结合25 kWh飞轮储能系统的需求，实现了对承载约1200 kg的混合轴向磁轴承永磁体的设计。1 混合磁轴承工作原理轴向混合磁力轴承在正常工作时电磁线圈不工作，此时永磁体将飞轮的转子重量卸载。当外部有干扰时，飞轮转子会产生偏移，随之工作气隙会产生变化，为保证转子处于平衡位置，飞轮控制系统会给电磁线圈通一定电流进行平衡调节，当转子回到平衡状态后，轴向混合磁力轴承恢复正常工作。如图1所示混合磁轴承结构示意图给出了永
现代机械 2022年2期2022-05-12
- 高压直流继电器磁吹系统的建模与设计
提高灭弧能力。永磁体作为磁吹系统的关键部分，其外部磁感应强度分布不均匀，且尺寸对磁场的大小和分布影响较大，这对磁吹系统的设计造成了一定的困扰。针对此问题，该文建立磁吹系统三维有限元模型，重点分析永磁体尺寸对其外部磁场的影响，并建立相关数学模型；分析永磁体外部磁场分布的特点，得出外部磁场分布均匀度与永磁体尺寸的关系。最后，结合高压直流继电器的开断电弧特性，考虑电弧的受力情况及电弧的停滞时间，对永磁体的尺寸、充磁方向及安装位置进行设计，为提升高压直流继电器触头
电工技术学报 2022年6期2022-04-08
- 极间永磁体对爪极永磁电机性能影响仿真分析
齿根部轴向添加永磁体以提高电机主磁通；Jin-Seok Kim[5]提出在爪极极间添加永磁体以减少漏磁，提高电机气隙磁密；Marcin Wardach[6]提出在爪极齿上添加永磁体以提高电机气隙磁密；鲍晓华[7]利用各种优化算法对爪极各项参数进行优化，提高了电机的气隙磁密。以上添加辅助永磁体的方法多应用于爪极电励磁电机中，根本目的是使电机励磁方式变为混合励磁，并未对辅助永磁体进行深入研究分析。对于爪极永磁电机而言，极间添加永磁体能够有效解决极间漏磁问题，并
计算机仿真 2022年1期2022-03-01
- 轴承试验机磁性离合机构的设计分析*
该机构可以通过永磁体产生的磁力间接的将加载机构所产生的轴向力施加在试验轴承上，并且可以在对轴承进行轴向加载试验时控制加载机构的工作状态，实现当轴承外圈与滚子发生高温胶合时能够及时的停止向试验轴承施加轴向力。为了避免在试验时所施加的轴向力过大使磁性离合机构提前与试验轴承分离，所以需要保证永磁体产生的磁力远大于所要施加的轴向力；为了获得较大的磁力，磁性离合机构中就要布置较大体积的永磁体；较大规格的永磁体会增强试验轴承处的磁感应强度，导致试验轴承被永磁体磁化吸附
组合机床与自动化加工技术 2022年1期2022-01-27
- 燃料电池车用超高速空压机永磁体结构强度研究
子一般由转轴、永磁体以及保护套三个部件装配而成，电机的输出功率在转矩不变的情况下与转速成正比，在保持空压机体积不变的情况下，要实现高压比、大流量的供气以增加燃料电池的输出功率就必须要提高转子的转速，即朝高速化发展[3].目前超高速转子一般在5 ×104～ 1.5 × 105r/min 以满足30～100 kW 左右燃料电池发动机的空气供应需求.例如搭载于本田Clarity 氢燃料电池汽车中的两级电动涡轮增压空压机的最高转速为1×105r/min，能提供10
湖南大学学报（自然科学版） 2021年12期2021-12-30
- 磁动机转子及磁动机设计概述
转盘和多个第一永磁体，第一转盘与第一转轴相互配合，以带动第一转轴旋转。多个第一永磁体间隔地固定安装于第一转盘的周向上，且多个第一永磁体靠近第二磁转子一侧的磁极均为第一磁极。上述第一永磁体的数量为四个，且任意一个第一永磁体与其相邻两个第一永磁体的角度分别为60°和120°。上述第二磁转子包括第二转盘和多个第二永磁体，第二转盘与第二转轴相互配合，以使第二转盘相对第二转轴摆动。多个第二永磁体间隔地安装于第二转盘上，且第二永磁体距其转动中心的距离大于第一永磁体距其
中国设备工程 2021年23期2021-12-21
- 基于Halbach 分布的磁障耦合永磁轨道交通驱动直线电机的推力分析
统永磁直线电机永磁体和电枢绕组位于空气隙两侧，直接增加系统设备制造和维护成本，严重制约电机在长中短行程列车中的广泛应用[4-5]。相比而言，初级永磁型通用直线电机表现出多方面的优势，比如传动效率高、推力大且密度高等优点[6-8]。但是与永磁电机相比，在等量永磁体作用的情况下初级永磁型高速直线传动电机的最大输出功率减小，推力的控制能力降低。永磁无刷直流电机在效率、功率密度、维护难度及费用和使用寿命等方面都具有一定的优势。文献[9]利用有限元仿真和试验方法验证
电源学报 2021年4期2021-08-05
- 永磁辅助同步磁阻电机退磁仿真分析
动抑制等，其中永磁体的退磁特性直接决定了电机运行的稳定性，是电机设计中的重点关注问题，基于准确的仿真手段评估永磁体的不可逆退磁情况尤为重要。国内外学者对永磁电机的退磁仿真方法已进行了多方面的研究。文献[2]借助有限元分析软件在瞬态场下对无稀土磁阻电机的三维模型进行不同退磁电流下的动态退磁仿真，并以电机的相反电动势作为退磁判断依据；文献[3]通过对比铁氧体电机磁钢观测线处磁密的最低值与材料退磁曲线拐点磁密值的大小来判断是否出现不可逆退磁；文献[4]基于永磁体
微特电机 2021年7期2021-07-23
- 铁氧体永磁辅助同步磁阻电机抗退磁设计优化
围广、效率高、永磁体用量少等优点，具有广阔的应用前景。目前，永磁电机大多采用钕铁硼永磁体，但稀土永磁材料储量少，价格昂贵，导致电机成本高，且稀土价格受国家政策影响波动很大；而铁氧体PMSynRM采用价格低廉的铁氧体永磁体，与稀土永磁电机效率相当的情况下[1-3]，可进一步降低电机成本，正应用于空调压缩机、新能源驱动电机、风机等领域。但是，铁氧体永磁体的矫顽力比稀土永磁体低，起动及运行过程中容易出现不可逆退磁问题，从而影响电机性能及可靠性[4]。文献[5]综
微特电机 2021年5期2021-05-22
- 永磁体分割降低永磁电机涡流损耗的分析和应用
在均会导致转子永磁体损耗。尽管转子损耗通常比定子损耗小，但由于转子的散热条件通常很差，转子损耗会导致永磁材料温度升高和不可逆退磁[1-3]。尤其在高电负荷，高速或高极数的电机中，由于稀土永磁材料的高电导率，谐波磁场在永磁材料中产生大量涡流损耗[4]。定子开槽引起气隙磁导变化，分布绕组空间谐波，或者定子电流时间谐波引起永磁电机转子涡流损耗[1,3]；定子开槽产生的永磁体涡流反作用引起的定子齿谐波磁通在定子中产生涡流损耗[3,5]；脉宽调制(PWM)变频器的开
电机与控制应用 2021年4期2021-04-30
- 永磁同步电动机调速范围的优化及性能分析
献[9]讨论了永磁体分段对永磁同步电动机参数和调速范围的影响；文献[10]设置了一种分段Halbach结构的表贴式永磁同步电动机以降低涡流损耗等；文献[11]对V形异步起动永磁同步电动机的齿槽转矩进行了优化；文献[12]采用多目标遗传算法对不同类型的电机结构进行优化。对于调速永磁同步电动机，在传统的控制方法下，电机受到电源电压和电流的限制，基速以上很难有较大的调速范围。为了扩大电机的调速范围，并确保电机的恒功率运行范围和电机性能，不仅要采用带有弱磁控制模块
微特电机 2021年3期2021-04-06
- 基于永磁体磁场的数值计算与仿真分析研究
断扩大，人们对永磁体磁场的探讨更加关注。目前,对永磁材料磁场分布的研究方法有理论研究和实验研究。苟晓凡等人[1]根据分子环流模型和毕奥-萨伐尔定理,对仅在一个方向均匀、完全充磁的矩形永磁体,导出了一块及多块磁体按极性相反并列放置时的磁场解析表达式。李鑫等人[2]根据等效电流模型得出了永磁体位于坐标原点时的磁场分布。然而由理论研究方法所求得的结果往往缺少试验数据的验证，因此结果的正确性难以得到验证。宋浩等人[3]运用实验和COMSOL（“静磁场，无电流”的应
河北农机 2021年3期2021-03-31
- 交流永磁伺服电动机永磁体对齿槽转矩影响的应用研究
种同步电机，其永磁体和有槽电枢（定子）铁心相互作用，产生齿槽转矩，齿槽转矩导致转矩波动，引起振动和噪声[2-3]，影响系统的控制精度。齿槽转矩的存在同样影响了电机在速度控制系统中的低速性能，以及位置控制系统中的高精度定位及运行的可靠性。根据电机在广州数控设备有限公司机械手的使用情况，本文对其性能进行了优化，着重对齿槽转矩的优化进行了详细研究。因齿槽转矩的影响因素由永磁体和有槽电枢铁心2个部分组成，在电机已经确定电枢结构的基础上，优化永磁体结构，进而建模分析
机电工程技术 2021年1期2021-03-01
- 考虑永磁体不可逆退磁的磁齿轮复合电机设计
并且认为内外层永磁体厚度之比为1.5最优。文献[17]针对不同的目标，例如成本、体积、质量，分别对磁齿轮进行优化设计。文献[18]认为磁齿轮永磁体用量大，成本是一个关键问题，探讨了使用铁氧体永磁体的磁齿轮的相关性能。上述文献针对MGM的性能特别是转矩密度进行了优化，但是没有考虑到永磁体的不可逆退磁以及利用率的问题。若永磁体的尺寸设计不合理，导致不可逆退磁，实际应用时将无法发挥出应有的性能优势，同时永磁体价格较高，其成本将显著影响电机的材料成本，因此永磁体利
微特电机 2021年1期2021-01-25
- 专利名称:电机轴端旋转永磁体角度发送装置
种电机轴端旋转永磁体角度发送装置，包括电机轴、电机端盖、磁轭、永磁体、感应芯片、电路板和隔磁片，电机与电机端盖内孔同轴安装，电机轴端套入磁轭，磁轭位于端盖外侧内孔处，磁轭中嵌入有两块不同充磁方向永磁体，两块永磁体之间嵌入隔磁片，电机端盖与电路板之间通过支柱支撑联接，支柱的两端分别与电机端盖和电路板连接，电路板靠近永磁体的位置设有感应芯片，感应芯片与永磁体相对设置且不接触。本发明占用空间小易于安装、检测精度较高且能够耐受恶劣环境。
微特电机 2020年11期2020-12-30
- 旋转磁偶极子式超低频发射天线辐射特性
发射机理，通过永磁体或驻极体的机械振动产生信号，实现超低频无线电波的发射[6]。超低频发射天线将谐振电路和振荡电流辐射的方式改为载流子或磁性材料的机械移动方式，载流子或磁性材料直接将机械能转换为电磁能，传统天线电尺寸物理限制的改变，为超低频电磁波的辐射开辟了一种新的可能途径[7-9]。通过永磁体的机械运动，在空间产生交变电磁场，从而产生通信所需的超低频电磁波。刘新进[10]获得了一项新天线的专利，该天线使用旋转永磁体产生低频电磁波。Madanayake等[
兵工学报 2020年10期2020-12-08
- Halbach圆筒型永磁直线同步电机永磁体用量优化研究
力大的优点，但永磁体用量较大，制作成本提高。深井采油系统对直线电机推力要求较高，因此直线电机体积较大，减少永磁体用量对降低电机成本具有重要意义。针对传统Halbach直线电机永磁体用量大的问题，本文提出一种减少永磁体用量的Halbach圆筒型永磁直线同步电机。这种结构在气隙侧增强磁场，降低了磁路磁阻，同时降低了永磁体用量。本文首先介绍了圆筒型永磁直线同步电机的结构以及工作原理[10-11]，通过磁路法得出空载气隙磁密的计算公式，分析了永磁体尺寸对空载气隙磁
微电机 2020年9期2020-12-04
- Halbach型次级永磁同步直线电机尺寸优化
bach阵列将永磁体按照一定的顺序排列，使阵列一侧的磁场增强，另一侧的磁场减弱，且强侧磁场分布呈现良好的正弦性[1]。国内外学者从20世纪90年代开始对Halbach 阵列在直线电机的应用进行研究。文献[2]通过仿真实验比较了Halbach阵列每极永磁体的块数分别为3、4、5、6情况下的电机推力波动的大小，且与常规磁体结构的直线电机相比，采用Halbach型阵列磁体结构的永磁直线电机起动响应时间减小，起动推力有所提高。文献[3]对比分析了Halbach阵列
数字制造科学 2020年2期2020-08-04
- 永磁直驱风力发电机转子永磁体的装配技术
风力发电机采用永磁体进行励磁，永磁体是电机中的关键部件，由于转子高速旋转，永磁体易于脱落受损。永磁体的装配技术涉及模块化、固定结构、散热、耐腐蚀四方面。关键词直驱;风力发电;永磁体;装配;模块化;散热;腐蚀中图分类号： TM315 文献标识码： ADOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.045风力发电与传统发电方式相比较，具有清洁无污染的、可再生、获取方便、经济性高、功率密度大等优势，在众多可再生能源
科技视界 2020年19期2020-07-30
- 霍尔式轮速传感器永磁体磁场均匀性测量方法研究
器的发展趋势。永磁体作为霍尔式轮速传感器的重要组成部分，其磁场分布不均匀会引起传感器轮速信号的占空比发生错误。占空比作为轮速传感器检测的重要指标，其正常范围一般为30%～70%，若超出正常范围，会被ECU当作干扰信号处理掉。因此，当霍尔式轮速传感器中的永磁体磁场分布不均匀时，正常的信号可能会被过滤掉，影响车轮速度的计算精度，使ABS防抱死制动系统控制发生错误[2]。因此，对永磁体磁场均匀性的检测是保证霍尔式轮速传感器质量的重要环节。对于永磁体的磁场测试技术
仪表技术与传感器 2020年5期2020-06-11
- 内置式永磁同步电机电磁退磁性能研究
随着第三代稀土永磁体钕铁硼的出现，永磁电机以其高功率密度、低成本、高效的优势逐渐取代传统的直流电机、异步电机和绕线式同步电机，在舰艇电力推进系统及辅机电力拖动装置中逐步得到广泛应用[1]。其中，内置式永磁同步电机以转子永磁体取代传统励磁绕组进行励磁，从根本上消除了转子铜耗，使其拥有效率高、调速范围宽、可控性好等优势，得到了大量的研究和应用[2]。但由于永磁同步电机在舰艇上通常工作在高温、高负荷的工作环境中，其永磁体常常伴随有永久退磁的风险[3]。引起稀土永
微电机 2020年3期2020-05-14
- 高速永磁电机转子过盈配合设计及仿真研究
5)0 引 言永磁体抗拉强度较小，而抗压强度远大于其抗拉强度，电机运行时产生的离心力为转子的主要载荷，转子设计过程中通常在永磁体表面加一个非导磁的高强度合金钢护套，并通过过盈配合施加一定的预压力来保护永磁体，其中过盈量是非常关键的设计参数［1－2］。过盈量选取过大，会压溃永磁体;另外也会因为热套工艺的限制无法套装。过盈量选取过小，不能起到保护永磁体的作用，高速旋转下可能造成护套松脱、不能传递足够扭矩的问题。本文用理论方法计算转子护套和永磁体的过盈量及松脱转
微特电机 2020年2期2020-03-06
- 含卸荷槽的高速永磁电机转子强度分析
式转子结构，且永磁体轴向及周向分块，磁极间采用非磁性材料填充，填充块能保证转子结构的完整性并起周向定位作用。由于钕铁硼永磁体抗压强度大但抗拉强度很小（一般小于80 MPa），难以承受高速旋转所产生的巨大离心力，所以必须采用有效的保护措施。常用的转子保护套有两种：高强度碳纤维复合护套及非导磁合金护套［5］。张凤阁等［6］对两种保护套做了详细研究，高强度合金保护套对高频磁场起到屏蔽作用，导热性能较好，有利于永磁体散热，但合金护套是导电体，在护套中产生涡流损耗较
沈阳工程学院学报（自然科学版） 2020年1期2020-02-08
- 多层板式电涡流阻尼器构型与磁路优化分析
提出了一种由双永磁体、单涡流板组成的单层PECD构型，但其主磁感应强度与导体切割磁感线方向相同，耗能效率相对较低。Wang等[8-10]面向电涡流TMD开发提出了由永磁体与单块导体铜板构成的外置式单层PECD。汪志昊等[11]为解决电涡流TMD的漏磁严重与横向尺寸过大等问题，发展了一种内置式单层PECD。外置式与内置式单层PECD的主磁感应强度均与导体切割磁感线方向垂直，材料用量一定时，阻尼器耗能效率均优于文献[7]提出的单层PECD构型。为提高PECD耗
振动与冲击 2019年19期2019-10-21
- 基于旋转永磁体的超低频机械天线电磁特性分析*
想是将驻极体或永磁体机械运动,产生超低频时变场用于水下通信.与传统电激励的天线技术不同,机械天线将机械能向电磁能转换,不需要阻抗匹配网络,有望实现高效小型化的超低频发信机.在DARPA的资助下,面向特低频(300 Hz—3 kHz)和甚低频(3—30 kHz)应用,涌现出各形机械天线的设计概念[8−10].驻极体能长期存储空间电荷或偶极电荷,机械驱动驻极体线性位移振动或者旋转,可以产生类似电偶极子的时变电磁场[11,12].驻极体机械天线是基于电偶极子辐射
物理学报 2019年18期2019-10-09
- 竖向TMD用板式电涡流阻尼器磁路对比分析
外置式PECD永磁体对称设置在TMD质量块的外部两侧，导体铜板位于相应永磁体的外侧；而内置式PECD永磁体对称设置在TMD质量块的内部腔室两侧，导体铜板位于两侧永磁体的中心。PECD的不同磁路构造必然带来不同的力学性能，文献[8，17]采用二维磁场有限元分析方法分别对外置式与内置式PECD开展了磁路优化设计研究，文献[19]采用精度更高的三维电磁场有限元分析方法[20]进一步优化了外置式PECD的磁路。然而，就目前公开文献尚未见外置式与内置式PECD最优磁
振动与冲击 2019年7期2019-04-22
- 外转子表贴式永磁同步电机永磁体径向吸力分析计算
一般采用多极，永磁体直接贴于转子铁心上的形式，当永磁体对定转子铁心的合磁力偏小，可能导致永磁体在径向方向上发生位移，严重时会导致整个永磁体从转子上脱离出来，因此需要对永磁体进行受力分析，判断永磁体在不同情况下的受力。1 磁场力产生原理永磁电机的永磁体直接贴在转子铁心上，如下图1所示。图中分段的圆环即为永磁体。图1 永磁电机截面图为了更好的分析磁场力，得到磁场力表达式，做如下假设(1)磁场在导磁材料中均匀分布；(2)定转子铁心相对磁导率远大于1；(3)介质为
防爆电机 2018年6期2018-12-05
- 大功率磁耦合器结构参数仿真分析
器由导体转子和永磁体转子组成，其中导体转子包括：主动导磁盘和铜盘，永磁体转子包括从动导磁盘、铝盘、永磁体。基本结构如图1所示。工作原理：电机启动，带着主动轴高速旋转，连接着的铜盘因切割永磁体所产生的磁感线，在铜盘表面形成等效涡电流，涡电流会产生反感磁场，反感磁场与原磁场相互作用实现转矩的传递，带动从动轴转动，实现转矩速的传递。1.主动轴 2.法兰 3.导磁盘 4.导体盘 5.连接板 6.固定块 7.负载轴 8.传动销轴 9.导磁盘 10.永磁体 11.铝盘
福建质量管理 2018年21期2018-11-23
- 轴向磁通非晶合金电机永磁体涡流损耗研究
的永磁电机，其永磁体涡流损耗增加严重，导致永磁体温升过高甚至发生局部不可逆退磁等严重后果，因此对于高频非晶合金永磁电机永磁体涡流损耗的研究是十分必要的。为此，本文对轴向磁通非晶合金永磁电机的永磁体涡流损耗进行计算，研究气隙长度、槽口宽度、极槽配合对高频非晶合金永磁电机永磁体涡流损耗的影响规律，为行业内非晶合金永磁电机的设计提供参考。1 永磁体涡流损耗分析方法根据三维涡流场有限元分析方法，永磁体内的场域方程：×ν(×A)=J-σ((1)(2)(3)(4)式中
微特电机 2018年11期2018-10-25
- 3自由度等刚度永磁弹簧的尺寸参数特性研究
永磁弹簧是利用永磁体间的磁力实现金属弹簧性能的磁弹簧。永磁弹簧具有设计安装简单、耐老化、耐高温等特点。与常见的金属弹簧，液体或气体为介质的弹簧相比，它解决了弹簧断裂、弹簧松弛、油封漏油等诸多问题，特别适合于真空、高速、核电和超洁净等特殊的应用场合[1-3]。例如某学者将磁弹簧减震器应用于行星轮式月球车的减震系统中，没有严格的密封要求，很好的适应了高度真空的月球表面环境，克服了现有以液体或气体为工作介质的减震器的工作局限性[4]。某学者在液压元件方面，充分利
机械设计与制造 2018年9期2018-09-17
- 微型抗磁悬浮振动能量采集器静平衡研究
理[1]指出，永磁体不能在外界静磁场中实现稳定的悬浮，除非有外力使其保持平衡。随着抗磁性材料的发现，抗磁悬浮系统的可行性[2]得到了论证，并且在1939年，Braunbek在不均匀的强电磁场（2.1～2.4）T中利用微小片状石墨和铋建立起来悬浮[3]。此后，抗磁悬浮的研究一直在不断的发展。利用抗磁悬浮能够在常温下获得稳定无摩擦悬浮这一特点，很多学者将抗磁悬浮系统应用到不同的研究领域中。文献[4]将一个包含小型悬浮永磁体的抗磁悬浮系统应用在磁驱动薄膜执行机构
机械设计与制造 2018年8期2018-08-28
- 多磁极式永磁电机的故障机理与损耗分析
电机的关键材料永磁体的失效问题[3]，从物理角度去寻找电机失效的原因，讨论电机永磁体失磁的原因，使用Maxwell对电机进行损耗仿真，同时改变电机的尺寸(定子槽宽、气隙长度和永磁体宽度)来观察永磁体涡流损耗的变化情况以降低损耗，提高电机效率。1 旋转磁极式永磁电机结构与故障机理模型图1 旋转磁极式永磁电机结构图本文研究的永磁电机结构如图1所示，为旋转磁极式，将永磁体放在转子上，设计成径向式磁路结构，使永磁体直接面对气隙，以减小漏磁，易于实现对永磁体的冷却。
电气自动化 2018年2期2018-07-31
- 演示永磁体与运动非磁性导体相互作用实验装置的制作
266042)永磁体与运动非磁性导体间的相互作用是一种广泛应用的电磁感应现象，自制的这套实验演示装置，可以实现运动非磁性导体驱动永磁体绕中心对称轴旋转，这一现象能够很好地反映永磁体与运动非磁性导体的相互作用的本质.加深学生理解电磁感应理论，从而使实验教学更加形象、生动.1 实验原理本演示装置的永磁体与非磁性导体的相对运动位置如图1所示(剖面图)，所用永磁体为矩形，长宽高分别为a，b，h.导体为铝质圆盘(相对于磁体足够大，可近似认为导体为无限大铝平板)，在永
物理通报 2018年2期2018-01-26
- 盘式永磁同步电机永磁体涡流损耗研究
式永磁同步电机永磁体涡流损耗研究刘福贵, 张建宇, 赵志刚, 杨乾坤(河北工业大学 电气工程学院，天津 300130)由于永磁体中存在涡流损耗，这些损耗会以热量的形式散发出来，使盘式永磁同步电机(DPMSM)内部温度升高。当温度过高时，会引起电机运行性能降低。故针对永磁体涡流损耗进行深入研究，对DPMSM的性能提高及优化设计具有重要意义。利用Maxwell三维电磁场有限元分析软件建立电机有限元模型，在三相正弦电流源驱动下求解电机永磁体电磁场分布；为减小永磁
电机与控制应用 2017年7期2017-08-07
- 表贴式永磁发电机永磁体涡流损耗研究
频电压，但随之永磁体涡流损耗增加，严重时会造成永磁体不可逆退磁。因此有必要研究减小永磁体涡流损耗的措施[1]。目前对永磁体涡流损耗的研究主要集中在解析解的计算和有限元的仿真。其中以诸自强为代表的学者推导了计算永磁体涡流损耗的解析解[2]，但计算精度还有待进一步提高。文献[3]用三维有限元仿真对永磁体局部涡流损耗进行计算，具有较高计算精度但耗时较长。对于发电机将负载电流进行谐波分解，分别求出各次谐波电流产生的涡流损耗进行线性叠加来计算永磁体涡流损耗具有较高的
微特电机 2017年12期2017-05-30
- 新型磁通切换电机原理和特性分析
磁通切换电机的永磁体可以内嵌于定子中，具有聚磁效应，现有拓扑结构的磁通切换电机的电枢绕组和永磁体一般同时放置在定子侧，使得电机的冷却比较方便，其铜耗也比较低[1-3]。与此同时，其转矩和功率密度可以与传统表贴式永磁电机相媲美。因此，磁通切换电机在近些年得到广泛的关注。关于磁通切换电机新型的拓扑结构在不断报道，其应用领域也在不断的拓展[4-7]。在传统磁通切换电机的研究中，漏磁的研究一直是学者们关注的焦点。除了定子齿和转子齿之间的漏磁外，电机的端部以及外定子
微特电机 2017年5期2017-05-02
- 永磁体钢球串多级碰撞演示实验
联华，路峻岭永磁体钢球串多级碰撞演示实验秦联华，路峻岭(清华大学 物理系，北京 100084)由1个永磁体圆柱和几个等质量钢球非对称排列构成的组合体形成了沿轴向非对称的磁势阱，邻近永磁体的一侧势阱深且陡，邻近钢球的一侧势阱浅且缓，当1个钢球从邻近永磁体的一侧慢慢滚向永磁体时，它就掉进了磁势阱中，磁势能变成动能而被加速. 当它接近永磁体时，它就以很大的速度撞向永磁体，如果在槽形轨道中间断地放置多个这样的永磁体圆柱钢球组合体，当1个钢球掉进1个磁势阱后，就会
物理实验 2016年10期2016-11-11
- 永磁电机转子中永磁体与护套的过盈量分析
永磁电机转子中永磁体与护套的过盈量分析钟志贤，廖家蒙（桂林理工大学机械与控制工程学院，广西桂林541004）高速永磁电机转子中表贴式永磁体与高强度非导磁合金护套过盈装配，护套与永磁体之间通过过盈配合产生压应力，其中的一部分过盈压应力用于抵消由于电机转子高速旋转而产生的对永磁体的离心拉应力，同时必须剩余一定的过盈压应力以保证永磁体在电机运行时的工作稳定和安全。以一种高速永磁电机转子为例，计算了电机转子护套和转子永磁体之间的过盈压应力，以及各转速下的合理过盈量
装备制造技术 2016年5期2016-09-10
- 摆式调谐质量阻尼器频率调节新方法①
提出了一种基于永磁体作用力的频率调节新方法，即在PTMD上附加安装永磁体刚度调节装置，通过调整永磁体产生附加刚度的正负与大小，改变PTMD的等效刚度，继而实现PTMD频率的双向调节。基于拉格朗日方程建立了PTMD与永磁体刚度调节装置耦合系统的运动微分方程，阐述了该频率调节方法的可行性，以及PTMD振动频率随幅值的定性变化规律，最后开展模型试验进一步验证与明确了永磁体作用力对PTMD频率的调节机理。理论分析与试验结果表明：当摆式PTMD质量块两侧均布置相吸永
振动工程学报 2016年6期2016-02-09
- 高功率密度永磁同步电机永磁体涡流损耗分布规律及其影响
含量大，钕铁硼永磁体电导率高，会引起较大的永磁体涡流损耗。相对于铜耗和铁耗来说，永磁体涡流损耗并不大，但由于高功率密度永磁同步电机体积小、散热差，特别是转子部位，足以产生过热的温升导致永磁体失磁，威胁电机运行的安全性与可靠性。随着永磁同步电机应用范围的扩大，永磁体涡流损耗的研究已成为永磁同步电机领域最为重要的关键技术之一。2D有限元法计算永磁体涡流损耗时，将永磁体等效为一根两端绝缘的短路导体，这样永磁体两端的电压为零。使用 2D有限元法计算永磁体涡流损耗时
电工技术学报 2015年6期2015-11-15
- 永磁同步电主轴磁极结构对气隙磁密分布的影响*
所需气隙磁密的永磁体的尺寸。传统的永磁体尺寸设计采用经验公式估算，不具有准确性。文章阐述不同磁体尺寸对三种磁极结构径向磁通永磁同步电主轴气隙磁密的影响。借助于三种磁极结构的静态有限元模型仿真，揭示出永磁体体积和产生磁通的永磁体面积之间的直接关系。因此，一旦确定了最小永磁体体积，就可以很容易的计算出产生磁通的永磁体面积。此技术也可用来设计转子截面积有限的异步启动永磁同步电主轴。永磁同步电主轴；内置式；表面式；永磁体，磁极结构0 引言电主轴具有零传动、调速范围
组合机床与自动化加工技术 2015年4期2015-11-03
- 尺寸参数对3自由度等刚度永磁弹簧力学性能影响研究*
弹簧由3组环形永磁体和柱形永磁体均匀对称布置构成。根据永磁弹簧的结构，改变永磁弹簧参数进行有限元分析，对径向磁力进行仿真计算。仿真结果表明，随着永磁弹簧的永磁体牌号、柱形永磁体的半径和长度、环形永磁体的长度的增加，弹簧径向磁力增加。随着环形永磁体的平均半径的增加，弹簧径向磁力减小。随着环形永磁体和柱形永磁体间的竖直方向气隙长度的增加，弹簧径向磁力呈抛物线趋势变化。实验验证结果和仿真计算结果基本吻合。等刚度；永磁弹簧；径向磁力；有限元法0 引言永磁弹簧是利用
组合机床与自动化加工技术 2015年5期2015-11-02
- 表面-内置式永磁同步电机优化与特性分析
3］提出了一种永磁体沿轴向按正弦波形状分布的新型转子结构永磁同步电机，这种转子结构电机的绕组反电势波形为平滑正弦波，齿槽转矩和波动比较小。文献［4 -6］提出一种多层内置永磁体结构转子新型永磁电机，这种结构转子阻碍了直轴磁通的路径，使电机的直轴电感大于交轴电感。文献［7 -9］提出一种集中磁通式转子结构永磁电机，同时在磁极的转子铁心气隙段开有刻痕来减小齿槽力和转矩波动，以提高电机的效率和最大输出转矩。文献［10 -12］提出一种在转子中嵌入隔磁桥的新型永磁
微特电机 2015年6期2015-03-12
- 高速微型永磁电机转子护套过盈配合的计算与分析
永磁电动机中的永磁体具有抗压强度大、抗拉强度小，高速永磁电动机在高速旋转时的离心力大，为了避免永磁体被破坏，在永磁体外增加了一个非导磁高强度的护套，永磁体与护套间采用过盈配合，通过预压力来保护永磁体。由于转子护套过盈量影响高速电动机的性能，过盈量大，装配困难，容易损坏永磁体表面，影响磁性能;若过盈量小，在巨大离心力作用下容易使护套脱落，永磁体受损，因此转子护套过盈量在高速电动机设计中十分重要。本文根据理论方程计算出转子护套间过盈量，根据计算得到的过盈量通过
微特电机 2014年4期2014-06-19
- 永磁体不同削角的无刷直流电动机分析与试验
［1］。合理的永磁体形状设计可以有效改善无刷直流电动机的气隙磁场［2］，通过改善气隙磁场波形，减小因各次谐波磁场相互作用所产生的径向力波，降低电磁噪声。永磁体和有槽电枢铁心之间相互作用产生齿槽转矩，导致转矩波动，进而产生振动和噪声，一定范围内永磁体的边缘削角可以消弱齿槽转矩，还能节省永磁材料，降低成本［3］。因此，本文通过解析法分析永磁体不同削角与气隙磁场、齿槽转矩之间的关系，利用电磁场有限元分析软件Ansys中的Maxwell 2D对永磁体不同尺寸的边缘
微特电机 2014年1期2014-06-19
- 永磁体外部磁场的不均匀性研究
改稿)1 引言永磁体是现代社会特别是高新技术工程中应用较广泛的磁功能材料之一,一般用作磁场源,在一定气隙内形成恒定的磁场[1].目前商业上最主要应用的永磁体有铸造永磁体、铁氧体永磁体、稀土永磁体等,新兴的纳米晶永磁体若工艺上获得突破,也将有良好的应用前景.按是否经过强磁场取向工序区分,永磁体大体上可分为各向同性粘结永磁体和各向异性烧结永磁体.各向异性永磁体因为相对磁性能高,各向异性磁特性明显等优点,在国防、医疗、科研、空间、交通等领域有着广泛应用,如磁控管
物理学报 2013年8期2013-09-27
- 用于微型阀的磁性双稳态系统作用力研究
种基于两块环形永磁体和一片软磁片的磁性双稳态系统，对其能够提供的流体密封力通过有限元方法进行研究，并完成了实验验证。1 结构设计如图1所示，在两块同轴布置的相同大小的环形永磁体之间布置一软磁片。将永磁体和密封膜固定在壳体中。当软磁片处于下方稳态位置时，它在磁场力作用下紧压在导力钉上，导力钉进一步压迫在密封膜上使其变形从而密封住流体通道。而此时，上部的流体通道是连通的。以一定的致动方式推动软磁片向上方移动。软磁片在经过两环形永磁体的中间平面位置后，会在磁力系
传感器与微系统 2012年2期2012-07-25
- 自起动永磁同步电机起动过程电枢反应退磁分析
应退磁磁场使得永磁体工作点磁密降低，可能导致电机的不可逆退磁，影响电机运行性能，因此研究电枢反应退磁对永磁电机的运行和设计具有重要意义。文献[1－3]采用时步有限元法计算了永磁体的工作点磁密，有助于准确分析永磁体退磁情况。文献[4－6]分析了一些非正常运行工况下较大电流如短路电流产生的电枢反应退磁磁场对永磁体工作点磁密的影响，为研究永磁电机各种电枢反应退磁情况提供了必要的依据。但上述文献多是对某一静态时刻电枢电流对永磁体退磁的影响分析，对起动过程中电枢反应
电机与控制学报 2012年7期2012-01-25
- 永磁体辅助下单畴GdBCO超导体和永磁体之间的磁悬浮力研究*
日收到修改稿)永磁体辅助下单畴GdBCO超导体和永磁体之间的磁悬浮力研究*马 俊1)2)杨万民1)†李国政1)程晓芳1)郭晓丹1)1)(陕西师范大学物理学与信息技术学院，西安 710062)2)(青海师范大学物理系，西宁 810008)(2010年5月11日收到;2010年6月4日收到修改稿)通过对永磁体辅助下单畴GdBCO超导体和圆柱形永磁体在液氮温度、零场冷、轴对称情况下磁悬浮力的测量，研究了两种不同组态下辅助永磁体对超导体磁悬浮力特性的影响.实验结果
物理学报 2011年2期2011-10-23
- 永磁体磁共能的计算方法
计算。对于含有永磁体的系统，磁（共）能存在于以下区域：①非磁性区域，如气隙和铜线；②软磁材料，如铁心；③永磁体。如果认为铁心是理想的，即其磁导率为无穷大，则可以忽略铁心内的磁（共）能，系统的磁（共）能主要储存于气隙和永磁体中。对于永磁体内的磁能，已有较多文献进行研究[1-8]。但对于永磁体内磁共能的研究，却鲜有提及。利用系统的磁能或磁共能计算电磁力为式中 Fe——电磁力；W，W′——系统的磁能、磁共能；i——电流；x——位移；λ——系统的磁链。对于某些系统
电工技术学报 2010年5期2010-06-30