永磁同步电机电磁性能仿真及影响因素分析

为进一步探究永磁同步电机不同结构参数对电磁性能的影响,通过使用Maxwell软件设计永磁同步电机,深入分析了电机槽口宽度、气隙长度以及永磁体宽度等结构参数对永磁同步电机电磁性能的影响。仿真结果表明：增加槽口宽度,电机空载气隙磁通密度基波幅值呈增加的态势,空载反电动势基波幅值呈减小趋势,齿槽转矩增加较为明显;增加气隙长度,电机气隙磁通密度基波幅值呈逐步减小趋势,空载反电动势呈减小态势,但减小幅值不大,气隙长度在一定范围内使得齿槽转矩先增加后减小;永磁体宽度的增加使得气隙磁通密度幅值、电机空载反电动势基波幅值以及齿槽转矩均呈增大态势。通过对不同电机结构参数对电磁性能的影响分析,可为设计优化永磁同步电机提供指导意义。     

基于响应面法的永磁联轴器优化设计

为优化筒式永磁联轴器结构,建立其参数化有限元仿真模型,以增加转矩涡流损耗比为优化目标的响应面法为设计思路,以磁极对数、永磁体厚度、铜套厚度、气隙厚度等主要结构参数为设计变量,通过Design Expert软件中Box-Behnken组合设计方法进行响应面试验设计,利用Ansoft Maxwell有限元分析软件仿真结果确定样本数据,进一步拟合出永磁联轴器优化目标的响应面回归模型,分析模型的有效性并进行优化求解。优化结果表明,结构优化后的永磁联轴器转矩涡流损耗比从0.133 0 N·m/W增加到0.144 8 N·m/W,提升了8.87%,使得永磁联轴器结构得到优化,传动性能得到改进,进一步验证了本文设计方法的有效性和设计结构的合理性。     

纯电动汽车电驱动系统噪声控制技术研究进展

从纯电动汽车电驱动系统的噪声问题出发,对电驱动系统中的减/变速器的齿轮啸叫噪声、壳体辐射噪声以及共振引起的噪声、永磁同步电机和感应电机的机械噪声、空气动力噪声和电磁噪声的产生机理与控制技术进行了综述与分析,对纯电动汽车噪声控制的未来进行了展望.研究表明,减/变速器的噪声控制主要从自身结构和材料出发,而永磁同步电机和感应...     

永磁同步电机水道结构对冷却性能影响的分析

相关数据显示,2018年中国新能源汽车产销量破百万,而目前我国新能源汽车以纯电和插电式混动为主,永磁同步电机(PMSM)因具有高密度、低损耗、高效率、功率因数高等优点被广泛应用于电动汽车中。本文以某公司生产的M66-2电机为模型,利用star-ccm+流体仿真软件以及样品试验,对比了多种水道的结构参数对电机散热的影响,设计出几种较为合理的散热水道结构,并进行软件仿真,通过系列举措总结归纳出较为合理的永磁同步电机水道设计方法,以供参考。     

基于Motor-CAD的六相容错永磁同步电机仿真设计

为检验六相永磁同步电机的工作性能,对永磁同步电机的结构与特点进行分析,确定了其定转子内外径尺寸、气隙、槽型、轴向长度、极槽数等主要参数;基于Motor-CAD电机仿真软件,对六相容错永磁同步电机进行电磁计算,分析了不同齿宽、槽圆角半径、槽数、永磁体弧长下电机转矩脉动、齿槽转矩的变化,得到了转速为1 500 r/min下的转矩脉动、齿槽转矩、电机最大可能转矩等电机性能指标,并采用螺旋水道水冷方式对电机进行冷却设计,求解出电机各部分的温度数据。通过仿真实验发现,设计的电机符合转矩和温度要求。     

飞轮储能系统仿真研究

针对飞轮储能系统的工况与结构,为了提高飞轮储能系统的稳定性,论文深入研究了永磁同步电机参数在线辨识,应用MRAS方法推导了电机转速和定子电阻、电感、磁链在线辨识的自适应律,将参数辨识值应用到MRAS转速估算中以保证系统在参数变化时的稳定性,并采用Matlab/Simulink进行了仿真验证。仿真结果表明该方法在保证系统的稳态和动态性能的情况下,能准确地估计出电机的转速、位置,达到控制永磁同步电机的目的。     

低温环境下车用启动电机工作特性仿真与结构优化

建立了永磁同步电机的数学模型,进行了电机的理想空载特性仿真,考察了气隙厚度、永磁体厚度、极弧系数等参数对电机空载特性的影响。采用准牛顿算法对电机的结构参数进行了全局优化,结果表明:当电压不变,温度在30℃到-35℃区间时,随着温度的下降,电机的输出功率、转速、转矩随着电枢电流的增大而增大;当温度不变,电压下降时,电机的输出功率、转速、转矩随着电枢电流的增大而降低;优化后,电机工作效率提高了10%,转速提高了60 r/m in,转矩提高了0.5 N.m,最大功率提高了0.15 kW。     

基于参数识别的同步电机滑模控制系统设计

永磁同步电机电阻与电感参数在运行过程中会发生变化,影响滑模控制系统性能.为了减少参数变化带来的影响,进行了电机参数在线辨识研究.对递推最小二乘算法基本原理进行说明,分析固定遗忘因子辨识特性.固定遗忘因子会造成算法稳定性与实时性相互矛盾,因此采用动态遗忘因子进行电机参数在线识别,并将得到的电阻与电感值反馈到滑模观测器中....     

基于MPC的永磁同步直线电机位置控制

为有效提升永磁同步直线电机位置控制的性能和精度,需要探讨电机的动态性能以及稳态工况等情况,实现对传统电机位置控制系统的优化和升级。课题组分析了永磁同步电机位置控制问题,阐述了基于MPC的永磁同步直线电机的控制原理以及具体的设计方法,并利用MATLAB搭建数学模型,对模型的实际运行状态进行了仿真验证。通过仿真证明,所设计的模型控制具有较好动态性能以及稳态精度,是永磁直线同步电机研发的重要组成部分。     

高稳定角动量磁滞同步电机设计与应用

笔者从磁滞同步电机的结构进行设计,详细计算了电机的各种参数,从电机的总损耗和电机的散热条件,对用于高稳定角动量的磁滞同步电机进行分析,通过提高工作频率,降低工作电压,减少铜损,提高电机性能,并在工程实践中得到验证.验证结果:通过对高稳定角动量磁滞同步电机的设计、计算,在工程实践中,对结构、参数改进后的电机技术指标校核,...     

基于大数据的永磁同步电机故障诊断技术

永磁同步电机具有结构简单、体积小、工作效率高等优势,在我国工业发展、航空航天和新能源汽车制造等方面具有广泛的应用与发展。但是永磁电机由于高负荷长时间运行会造成各种电机故障,如线路老化、退磁故障等,直接影响整个系统的正常运行与发展,因此,保证永磁同步电机的稳定运行、及时发现电机故障,对于保证电路系统的稳定运行,保证安全生产具有重要意义。针对传统数学模型和信号转换下永磁同步电机故障诊断效率和精度低的问题,以卷积神经网络技术为例,通过构建GoogleNet神经网络模型,对永磁同步电机不同运行状态进行图像特征提取与识别,提高电机故障诊断效率。研究结果可以对永磁同步电机快速、高效、准确地进行故障识别提供技术参考与借鉴。     

基于永磁同步电机的自抗干扰控制技术

抗干扰能力是永磁同步电机工作的重要指标之一。为提升永磁同步电机的抗干扰能力,笔者应用ADRC技术替换传统的PID技术,通过Simulink建模并仿真,模拟永磁同步电机稳定运行时面对外来载荷的自抗干扰能力。在无载荷作用下给予电机额定初始转速,然后给定某一时刻,给电机施加5 N·m的负载,测量电机输出转速的变化值,在示波器系统中观察转速波形、转矩波形的变化响应情况。Simulink仿真研究结果显示：输入小于5 N·m的电机初始外向载荷,电机转速值在经过一个极短的响应时间就快速自动恢复至原来给定的参考电机转速值,从而可以说明预先设计好的电压调节器参数已具有较好的抗动态性能和抗扰动能力     

基于永磁电机齿槽转矩的磁极参数优化

齿槽转矩是永磁电机设计过程中必须考虑的问题之一。通过对齿槽转矩解析式分析,确定优化目标参数,利用有限元软件建立永磁电机仿真模型,研究永磁体剩磁、斜槽数和槽口宽度对永磁电机齿槽转矩的影响规律,确定最优参数,对表贴式永磁电机的齿槽转矩进行优化,减小转矩脉动,提高电机性能。     

某小功率永磁无刷直流电机噪声试验研究

某小功率直流无刷永磁电机在工作过程中振动明显,噪声较大。为研究电机噪声的产生原因,在半消声室内对自由状态下的电机单体进行转速扫频试验,分析得到近场噪声的频谱特征,并结合输入电流、壳体表面振动频谱结果,以及电机结构模态试验结果,得出电机噪声问题的产生原因是转动部件动不平衡、电机结构导致的轴向振动与结构共振以及轴承早期磨损等,为电机NVH性能优化奠定了基础。     

基于simulink的永磁同步电机驱动系统仿真

本文概述了永磁同步电机控制系统的结构和工作原理。在分析永磁同步电机驱动系统各组成部分数学模型的基础上,构建了基于Simulink的永磁同步电机驱动系统仿真模型,仿真结果表明:所搭建的永磁同步电机驱动系统仿真模型完全符合要求,可满足电机控制器的进一步研究。     

新型永磁电机在水泵变频调速系统

Halbach电机是一种新型永磁电机：独特的永磁体结构不仅使其磁极磁场呈正弦分布，而且还可以增加气隙磁通密度，削弱转子轭部磁通密度，这使得在提高电机的功率密度的同时，又可减小电机的体积和提高电机的效率。为提高水泵调速系统的性能设计了Halbach电机本体以及以TMS320F2407A为核心的变频调速系统；为减少加电瞬间对电路器件的冲击效应，在硬件电路中加入了软启动电路。实验数据证明Halbach永磁同步电机在此系统中具有较大的优越性。     

非理想网络环境下永磁同步电机转速鲁棒控制

针对网络化控制中通信时滞条件下永磁同步电机转速控制问题,首先在网络环境下建立永磁同步电机时滞动力学模型;然后基于模型展开系统调速鲁棒控制器设计,并通过构造Lyapunov-Krasovskii函数得到系统转速控制稳定性条件,进一步利用LMI工具箱计算出相应的鲁棒控制器增益;最后为验证控制器性能,基于SimEvents搭建控制器局域网络(CAN)通信模块,引入干扰信号,以真实反映网络通信诱发的不确定性延迟,并通过MATLAB/Simulink建立基于控制器局域网络的永磁同步电机调速控制系统模型,监测电机转速、相电流及转矩,展开仿真对比分析.结果表明:在非理想网络环境下,采用所设计的调速鲁棒控制器的系统稳定性较传统PI控制器矢量控制方法有显著提高,可以满足永磁同步电机转速控制稳定性要求.     

电动汽车永磁无刷同步电机调速方法研究

文章首先从永磁无刷同步电机的剖面结构出发,分析了其构成,然后在定子电压的作用下,建立了电机的电压平衡方程;通过转子的角速度,求取了定子反电动势,计算了电机的电磁转矩,进而得到了电机的运动方程。最后,采用PI控制器,建立了直流电机单闭环转速调节方法,并在此基础上,设计了带内环电流调节功能的直流电机双闭环转速调节方法。实验结果显示,该方法对永磁无刷同步电机具有较好的调速能力。     

基于直接转矩控制的电动助力转向系统建模与仿真

直接转矩控制(DTC)理论已经从异步电机拓展到永磁同步电机(PMSM)。现今大多数汽车电动助力转向(EPS)系统使用的都是永磁同步电机。本文从永磁同步电机的电机模型出发,对直接转矩控制方法进行了分析与推导,并搭建了EPS系统在Carsim与Simulink下的联合仿真模型,并进行了仿真试验。仿真结果证明了EPS系统采用直接转矩控制方法时,可以有效地提高汽车的转向轻便性,且具有启动速度快的特点。     

高速永磁同步电机转子护套厚度的优化设计

高速永磁同步电动机(PMSM)具有能量密度高、体积小等优点,广泛应用于高速旋转机械,如高速机床、离心机、分子泵等。转子护套一方面可以提高永磁材料的应力性能,另一方面又会造成涡流损耗,降低永磁材料的利用效率。因此,护套的设计成为永磁同步电机设计的关键问题之一。本文采用ANSYS workbench分析模拟软件,对转子护套的应力进行了计算,得到了不同厚度的套筒以保证永磁体的安全。利用ANSOFT软件对不同护套厚度下电机的电磁特性进行了分析,得到了损耗云图,并综合考虑机械应力和电磁性能优化设计转子护套厚度。