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。     

车用永磁直流电动机齿槽转矩优化设计

运用能量法和傅里叶分解法,针对车用永磁直流电动机的齿槽转矩产生机理,推导其齿槽转矩解析式。采用ANSYS Maxwell有限元仿真软件对永磁直流电动机进行二维瞬态磁场分析,通过有限元分析的方法研究不同槽口宽度和不等厚永磁体对永磁直流电动机齿槽转矩的影响。为样机齿槽转矩的优化提供一种合理的槽口宽度和不等厚永磁体组合。结果表明,该优化组合方案可以有效地削弱样机的齿槽转矩。     

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。     

基于粒子群算法的永磁同步电机噪声的优化

合理选择永磁同步电机的结构参数(磁极厚度、极弧系数、槽深、磁极偏心距、槽口宽度)可以在一定程度上抑制永磁同步电机的噪声。为了优化永磁同步电机的噪声,首先利用正交试验选取一定数量的样本;然后利用支持向量机对噪声进行拟合,得到回归方程;利用具有约束条件(保证足够电机转矩)的粒子群单目标优化算法对回归方程进行寻优,得到优化后的噪声值;最后将优化后的结构参数代入电机模型中对噪声值进行求解,与优化前的噪声值进行对比     

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。     

增程式发电机斜槽角度的优化分析

以增程式电机为研究对象,对其定子槽做斜槽处理,分析不同的斜槽角度对于电机的性能、效率和损耗的影响,并通过有限元参数化分析寻求最佳角度。研究结果表明,斜槽能够有效改善电机的电势波形、齿槽转矩,但斜槽角度的选择并非越大越好,角度过大会导致电势下降严重而齿槽转矩也会反弹,应在二分之一槽距角内寻找最佳值。     

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Ansoft的永磁同步电动机设计与仿真

根据永磁同步电动机的额定数据,对电机的转子、定子及气隙进行设计计算;然后运用Ansoft软件对所设计的电机进行建模,仿真求解电机在空载和稳态下的感应电动势、齿槽转矩、转矩、感应电流,最后运用仿真结果计算电机的直轴和交轴电感,通过仿真结果校核电机性能是否达标。     

新能源汽车永磁同步驱动电机性能提升分析

通过分析永磁材料磁特性、转子结构形式、电枢绕组方式和控制策略对永磁同步驱动电机性能的影响,选用具有高剩磁感应强度、高内禀矫顽力和高最大磁能积的钕铁硼稀土永磁材料,采用稳态性能好、功率密度高的内嵌永磁钢转子,槽满率高、铜材消耗少、齿槽转矩小的分数槽集中绕组以及直接转矩弱磁扩速控制策略,给出了提升新能源汽车永磁同步驱动电机性能的最优设计方法。     

开关磁阻电机非线性建模及转子极弧系数优化

选用开关磁阻电机作为四轮独立驱动电动汽车的驱动电机,根据电动汽车的需求,确定开关磁阻电机的设计参数。利用电磁仿真软件Ansoft Maxwell进行分析,得到磁链、电流和转子位置的关系曲线。在MATLAB中建立磁链、电流和转子位置三维查表模块,利用反插值求得电磁转矩。在MATLAB中建立电磁转矩、电流和转子位置三维查表模块。运用机械运动方程和电压平衡方程。在Simulink中搭建开关磁阻电机非线性模型。针对开关磁阻电机转矩波动大的问题,提出通过优化转子极弧系数,降低转矩波动系数。     

关于新型横向磁通永磁电机研究的汇总分析

作为电能生产、转换和应用过程中核心部件的电机,在工业经济生产中发挥着举足轻重的作用。随着大功率电气传动技术的发展,迫切需要电机具备低速、高转矩密度、直接驱动的性能。这样的要求在传统电机结构中是不可能实现的,传动电机是通过齿部和定子之间通过磁场相互作用,这样的布局使得槽的宽度与齿部宽度互相制约,不能实现电流和转矩密度的同时增加[1]。只有通过改变结构来解决上述问题,在上世纪80年代,德国科学家提出了新的电机结构,这就是后来的横向磁通永磁电机结构。这为同时提高电机的功率密度和转矩密度提供了结构基础。随着相关技术的发展,许多学者都从材料、理论、模型等各个方面对横向磁通永磁电机进行了研究,本文就相关研究进行汇总,以便为横向磁通永磁电机进一步研究提供基础性参考。     

新型双绕组无轴承磁通切换永磁电机的设计与分析

为了克服传统的转子永磁型无轴承电机的永磁体冷却条件差、散热困难、转子机械强度低等问题,提出了一种新型无轴承磁通切换永磁电机.该电机绕组和永磁体均放在定子上,转子仅由带有凸极的铁心组成,转子结构简单,适合需要1次性转子的人工血液泵的场合.该电机结合了无轴承永磁电机和磁通切换永磁电机的特性,具有悬浮力密度和转矩密度高、悬浮力脉动和转矩脉动低、转矩和悬浮力耦合程度低以及直接方便的悬浮力调节性能等优点.首先介绍了该电机的结构和运行原理,其次建立了电磁转矩和悬浮力的数学模型,以增大转矩密度与悬浮力密度和减小转矩脉动与悬浮力脉动为目标,对该电机的关键尺寸参数进行了优化设计.最后基于有限元法分析了该电机的空载反电动势、转矩、悬浮力以及转矩与悬浮力之间的耦合等电磁性能,验证了该电机的优点.     

高速永磁电机用扁线绕组的交流损耗的计算分析

基于电机专业有限元仿真软件JMAG对一例4极、24槽,使用扁线绕组的高速永磁电机进行有限元仿真,并对减少绕组中附加损耗的办法进行探索.结果表明,扁线绕组相对圆线绕组更容易产生集肤效应,且扁线的宽高、层数、槽口高度、气隙尺寸与绕组附加损耗的大小有关.     

含辅助槽轴向永磁电机电磁力波分析及抑制

随着永磁电机相关技术的发展,永磁电机工作的稳定性表现优异.在实际应用环节,永磁电机电磁力波导致电机振动很大干扰了电机的正常运转状态,并对环境产生噪声污染.在解决这一问题时,技术上可以选择辅助槽的方式削弱电磁力波,有效降低永磁电机工作状态下的噪声.课题组针对含辅助槽轴向永磁电机电磁力波进行了分析,探讨了有效抑制电磁力波的...     

基于扩展电压矢量的永磁同步电机预测控制

针对传统的直接转矩控制方法中存在的电机转矩和定子磁链脉动大的问题,提出基于扩展电压矢量的永磁同步电机转矩预测控制,通过扩展有限控制集中备选电压矢量的个数,采用两步预测得到最优电压矢量,降低电机稳态转矩波动,减少逆变器开关损耗。与传统的直接转矩控制和模型预测控制进行比较,结果表明,所提出的策略有效降低了电机转矩和定子磁链脉动,验证了该策略的有效性和可行性。     

考虑温度特性的永磁电机建模及退磁分析

文章以48槽8极V型内置式永磁同步电机为研究对象,针对永磁材料的温度特性,运用有限元分析软件建立考虑温度特性的永磁同步电机仿真模型,计算比较温度变化对电机性能在磁通密度、磁链、反电动势和电磁转矩上的差异,验证了高温对永磁体的退磁风险.     

汽车拖拉机用新型永磁起动机设计研究

阐述了汽车拖拉机有新型永磁起动机－带辅助极永磁起动机（ＰＭＤＭＳＰ）的结构和工作原理。该起动机除具有普通永磁起动机的全部优点外，还具有制动转矩大、空载转速高、永磁材料用量少的优点，具有很好的推广和使用价值。鉴于该电机电磁计算的复杂性，本文在考虑主极和辅助极下磁通相互影响的基础上，给出了较系统的分析的分析计算方法。     

不同槽数对永磁电机仿真结果的影响分析

为了研究不同的定子槽数对永磁同步电机(PMSM)性能的影响,通过有限元分析软件AnsoftMaxwell建立了24槽、27槽和36槽的PMSM二维仿真模型,对不同槽数的PMSM的磁通矢量分布、磁力线分布、气隙磁密和齿槽转矩等仿真结果进行了分析比较。结果表明,相对于24槽和36槽,采用27槽的分数槽绕组可改善PMSM的磁场性能并降低齿槽转矩,改善其输出特性。     

永磁同步直线电机推力特性有限元仿真分析

为提高永磁同步电机的驱动性能,对永磁同步直线电机的推力波动特性进行分析,提出减小推力波动的有效措施.采用有限元分析软件Ansoft Maxwell建立开放式槽、半封闭槽、全封闭槽的PMSLM二维仿真模型,对不同齿形的PMSLM的磁力线分布、平均推力、齿槽力、推力波动进行了分析比较.结果表明,相对于开放式槽和全封闭槽,采...     

六轮电驱动铰接车行驶状态功率流试验

定性分析了六轮独立电驱动、并联运行铰接车不同行驶状态下无跟随控制的整车功率流状态。建立了系统功率流模型和轮边电动机功率矩阵,采用功率键合图法和归一化功率矩阵描述了系统功率流。试验以转矩为调节目标,采用调压的方式模拟永磁同步电动机并联运行的功率流状态。试验分析表明直线行驶和电制动时两侧轮电机牵引和制动功率分配均衡;转角较大时外侧轮电动机再生发电并产生制动转矩,内侧轮电机负荷加重,滑转率增大,轮速比系数kn随着转向角的增大而增大,功率比系数kP随之减小,载荷大小对kn的影响不大,转矩比系数kT为后桥大于前桥且重载大于轻载;打滑轮电动机转速增大而转矩减小,行驶稳定性变差。