气隙磁密

摘要： 为提升爪极永磁同步电机性能,提出了一种在电机极间添加永磁体的方法,并采用横截面为梯形的楔形永磁体。针对极间永磁体,建立了数学模型分析其对电机气隙磁密的影响,并利用有限元仿真软件分析了极间永磁体关键结构参数与磁极分段对电机空载感应电动势的影响;同时结合永磁体关键参数,综合感应电动势峰值及畸变率,定义了参数匹配系数代表电机综合性能,以此确定添加极间永磁体的最优方案。研究表明,添加极间永磁体能够显著提高电机感应电动势峰值,且感应电动势波形畸变率变化不大;而极间永磁体分段能够在提升电机性能的同时减少永磁体用量,提高永磁利用率。

摘要： 针对串激电机原材料成本不断上涨的情况,文中基于一款电镐电机,提出了一种新型四极单相串激电机设计。该电机电枢绕组端部较短,电刷数较少,且定子辅助磁极无需励磁绕组,可有效减少串激电机的材料成本。通过对传统两极串激电机结构的改进,初步确定了新型四极串激电机的结构参数。利用Maxwell软件建立了电机二维有限元模型,对新型串激电机的数学模型和气隙磁密进行分析,并对电机的运行特性和带负载性能进行对比分析。结果表明,四极串激电机在运行特性、带负载性能等方面优于原两极电机。以上发现也为电机进一步优化提供了研究基础。

摘要： 异步电机定、转子槽特性是电机设计中需着重考虑的因素,它影响着电机的效率、启动性能、振动性能,主要包括槽型结构的设计与槽型配合的选择,以37kW、两极电机为例,首先麦克斯维张量理论,描述了电磁力波的时空特性求解过程,然后运用数值仿真计算理论对异步电机不同槽型方案的电磁场以及径向电磁力进行解算,并根据仿真计算结果对电机不同槽型特性方案进行了分析。

摘要： 针对永磁同步电机转矩脉动偏大时电机输出性能较差的问题,对W型永磁同步电机的转矩脉动进行详细分析并研究其抑制方法。首先利用等效磁路法与洛伦兹力定律,推导出电机转矩脉动解析式,基于解析式对W型磁极的位置参数进行优化,并利用有限元软件仿真验证;然后利用转子极面偏心的方法进一步削弱电机转矩脉动,并分析最优偏心距。研究表明,当W型磁极布置位置合适时,电机具有良好的输出特性;通过转子极面偏心,电机转矩脉动降低12%,齿槽转矩与气隙磁密谐波含量大幅降低,电机性能显著提升。

摘要： 永磁风力发电机定转子偏心会造成发电机气隙分布不均匀而产生磁场不平衡,使发电机振动加剧,严重时甚至引发转子扫膛,使发电机损坏失效。以某兆瓦级永磁风力发电机为研究对象,理论分析了气隙偏心对发电机气隙磁密和径向电磁力的影响,对于不同气隙偏心量下的风力发电机瞬态电磁场开展有限元分析,获得气隙磁密和径向电磁力分布特性变化规律,进而开展径向电磁力作用下定子谐响应分析,以掌握气隙偏心引起的定子振动响应特性。结果表明:随着气隙偏心量的增加,气隙最小处气隙磁密幅值增大,径向电磁力新增边带分量;发电机定子振动响应中工作频率的倍频幅值也随之增大,其中二阶径向模态响应幅值最大。所得结果可为发电机气隙监测方法研究提供一定的理论依据。

摘要： 针对机载雷达用永磁电机对功率密度的苛刻要求与短时高过载和长时低负载转矩的工况特点,在分析表贴式永磁电机和内嵌式一字形、V字形永磁电机的气隙磁密特点基础上,对比研究了直轴电流为零控制策略和最大转矩电流比控制策略对电机输出峰值转矩的影响。研究结果表明,采用直轴电流为零控制策略,表贴式永磁电机具有更大的峰值转矩;采用最大转矩电流比控制策略,内嵌式V字形永磁电机具有更大的峰值转矩;三种类型电机,相同机载雷达应用工况下,内嵌式V字形永磁电机温升最低。

摘要： 在设计含径向通风道的电机时,计算铁心的有效长度需考虑径向通风道对铁心长度的损失,对于异步电机,已经有成熟的数学方法,但对于永磁同步发电机(PMSG),目前没有成熟的数学方法计算径向通风道对铁心长度的损失。结合ANSYS Maxwell软件的二维静态求解器,提出一种通过计算电机轴向气隙磁密分布的方法,得出计算含径向通风道的PMSG有效铁心长度的方法。仿真数据与试验数据高度吻合,证明了该方法的有效性。

摘要： 为了分析转子具有隔磁桥的内置式永磁同步电机的空载气隙磁场,基于改进等效磁网络法进行了气隙磁密与漏磁解析计算。考虑到隔磁桥造成的磁路变化,分别计算了相邻两永磁体磁路等效磁阻、永磁体端部磁路等效磁阻、永磁体自身磁阻与主磁通和漏磁通。针对原有气隙磁阻引入了卡特系数,计算了定子开槽影响的等效气隙长度,进而计算出一个定子齿下的相对气隙磁导函数。用改进等效磁网络法分析了电机空载作用下的气隙磁场,并与有限元法计算结果进行了对比,验证了改进等效磁网络算法的准确性。

摘要： 为了研究高温超导绕组电机的磁场分布,提出一种磁场解析计算方法。根据超导电机结构特殊性,考虑超导材料特性,把超导电机的磁场作为线性稳定磁场处理。在二维平面坐标系中,对高温超导绕组电机磁场求解域进行子域划分,建立了各子域矢量磁位拉普拉斯方程或泊松方程。根据边界条件利用分离变量法分别求解各子域的拉普拉斯方程或泊松方程通解。将高温超导体的临界电流参数、电机极对数、高次谐波、每极每相槽数的影响作为附加约束条件,求解各个子域的矢量磁位和磁感应分量的解析表达式。计算了空载气隙磁密、空载反电动势和相关电磁性能参数,与有限元计算结果进行比较,结果表明该解析计算方法有效且准确,对超导块材和线材电机磁场分析、参数计算具有一定的参考意义。

摘要： 当今世界,永磁电机的应用领域越来越广泛,对于永磁电机的性能要求也越来越高.永磁电机的转矩脉动、电磁振动、噪音等问题都亟待解决,而这些问题都和永磁电机的磁场分布有着一定的关联,因此只有准确计算出电机磁场的大小及分布并进行评估优化,才能改善永磁电机的性能,满足社会对于永磁电机性能的需求.根据以上问题,文章通过直接解析法建立表贴式永磁无刷电机模型,建立矢量磁位方程,仿真求解电机空载气隙磁场,并将结果分别与Maxwell有限元仿真以及Motorcad有限元仿真的磁密波形进行对比,结果显示吻合度很高,从而证明采用解析算法求解永磁电机气隙磁场的有效性及正确性.

摘要： 论述了一种洗衣机用永磁同步电动机(PMSM)气隙磁密的优化方法。目标是优化气隙磁密,提高磁钢的功率密度,以提高电机输出转矩。针对洗衣机用PMSM,提出了一种不等厚磁钢的设计方法,为气隙磁场注入三次谐波成分。利用有限元仿真软件Ansoft对二维电机模型进行分析,计算结果表明该不等厚磁钢能够优化气隙磁密,提高电机输出转矩。

摘要： 本文以一台2极24槽高速永磁同步电机为例,分别建立高速永磁同步电机的数学模型与物理模型.并基于时步有限元理论计算出了电机的空载气隙磁密,分析了不同气隙长度下的气隙磁密的分布状况,研究了极弧系数的大小对气隙磁密的影响.其中,电机的额定转速为67000r/min,额定输出功率为250KW.

摘要： 基于有限元方法对一台七相异步电机在正弦供电和非正弦供电下进行了数值计算,不同于常规的在相坐标系下对定子绕组施加电流,该方法是在DQ坐标系下分别对定子绕组和转子绕组施加电流激励.基于转子磁场定向矢量控制方式计算七相电机从空载到1.5倍额定负载下的静磁场,冻结其磁导率并通过磁矢位A计算了基波平面和谐波平面的励磁电感和定转子漏感.以气隙磁密幅值相等和定子相电流有效值相等为约束条件,注入了三次和五次谐波电流实现七相电机的非正弦供电,分析比较了正弦供电和非正弦供电时气隙磁密的幅值、谐波含量以及空间分布情况,最后计算了正弦供电和非正弦供电下七相电机的转矩电流比.

摘要： 针对磁悬浮控制敏感陀螺用经典的矩形磁钢洛伦兹力磁轴承存在明显的磁场边缘效应与周向磁密波动的缺点,通过比较三种洛伦兹力磁轴承方案,得到了较优的隐式方案.考虑磁钢充磁长度和磁钢气隙侧顶角两个关键结构参数对气隙磁密的影响,采用三维有限元法对磁轴承进行详细设计.最终设计结果表明,在相同的空间尺寸下,隐式方案纵向/周向磁密变化率分别为4.94％和0.8％,优于显式方案的20.6％和11.6％.本文所提出的洛伦兹力磁轴承方案,对提高磁悬浮控制敏感陀螺控制力矩精度和敏感精度具有重要意义.

摘要： 分析了永磁开关磁链电机气隙磁密约束的特征表达式,指出其特殊的气隙磁密-永磁厚度具有类似倒抛物线形的约束关系.同时,还得到永磁体厚度与电源频率、最大速度等之间的约束关系.通过数值分析研究,验证永磁体厚度hm变化时电机性能的变化符合上述变化规律.并计算了样机参数,通过温度场仿真验证了永磁体的安全性能.

摘要： 本文以300MW汽轮发电机结构为基础上设计了一种转子上有两套励磁绕组的双轴励磁发电机.采用有限元方法分别对双轴励磁电机在单轴励磁和双轴励磁两种情况下的空载磁场和空载电动势波形进行了分析,并对磁场谐波含量进行了对比分析.结果表明,单轴励磁磁动势和双轴励磁励磁磁动势基波幅值之间存在特定关系,双轴励磁时磁路饱和严重,气隙磁密幅值相对于不计饱和时减小了32.47％.

摘要： 根据永磁同步电动机的结构特点,研究了极弧系数对近极槽力矩电机电磁激振力的影响.利用解析法推导了分数槽永磁同步电机气隙磁场和电磁激振力的解析表达式,分析了极弧系数对永磁同步电机电磁激振力影响的原理,并通过合理选择极弧系数消弱对永磁同步电机起主要作用的电磁力波.最后,利用有限元软件对分数槽永磁同步电机不同极弧系数下的气隙磁密、径向电磁力进行了分析.

摘要： 本文基于永磁电机气隙磁密的一般规律,结合被动补偿脉冲发电机基本结构,利用函数拟合方法较精确计算气隙磁密,将气隙磁密函数展开成傅里叶级数,通过建立被动补偿脉冲发电机放电数学模型,针对一台两相四极永磁被动补偿脉冲发电机算例进行放电电流分析,与有限元方法计算结果进行对比分析,结果表明解析方法与有限元方法计算的电流波形比较一致,探讨了解析算法分析脉冲电流波形的正确性和可行性.

摘要： 为了计算永磁同步发电机的空载感应电动势，采用了有限元的方法，基于永磁同步电机磁路的特点，用有限元的方法建立了电机的二维模型，得到了永磁电机的磁力线分布和气隙磁密波形，最后由气隙磁密基波幅值算出了空载感应电动势的值。有限元法可以考虑磁路非线性的特点，并且可以避免引入过多的经验系数，计算结果比传统磁路方法得出的结果更接近工程实际。

摘要： 弱磁扩速能力差是困扰永磁交流电机向高速度发展的主要原因。本文提出了一种内置分段式的转子磁路结构形式有利于改善永磁交流电机的弱磁扩速能力。利用Ansoft 电磁场分析软件分别分析了普通转子磁路结构形式和内置分段式转子磁路结构形式对直轴电枢反应电抗的影响, 从计算结果来看分段式磁路结构的直轴电感比传统式结构提高了60% ,当电流同为13A 时,所能达到的最高转速提高了50%。样机试验结果表明,内置分段式转子磁路结构形式可有效改善永磁交流电机的弱磁扩速能力,且其它基本性能指标满足要求。

摘要： 本发明属于电动机配件技术领域，具体涉及一种改善2极自启动永磁电机气隙磁密波形的转子结构，包括具有若干鼠笼槽的转子铁芯和安装在永磁体槽中的永磁体，两个极下的永磁体均采用三段式倒“U”形磁路结构，分为中间段永磁体和两段侧面永磁体，相邻两段永磁体之间为空气槽，且三段永磁体关于中间段永磁体的中心线左右对称，两段侧面永磁体安装槽远离中间段永磁体安装槽的端部为不导磁物质填充部分；整个转子结构关于中间段永磁体的中心线左右对称，且转子安装在转轴上。本发明可以优化电机的气隙磁密波形，通过正弦化电机的气隙磁密波形，可以降低气隙磁场和定子绕组内的谐波含量，优化反电势波形，提高电机效率，降低电机转矩脉动。

摘要： 本发明涉及一种改善永磁同步电机气隙磁密波形的方法，以磁钢充磁方向上任意一点的厚度由中心厚度的最大值向两边的厚度的最小值H

摘要： 本发明涉及一种具有正弦型气隙磁密的永磁无刷电动机，包括定子铁心(1)、永磁体(2)、转子铁心(3)和转轴(4)；其特征在于：定子铁心与永磁体之间满足如下关系式：

摘要： 本发明公开了一种用于多模块同步电机的偏心故障检测及气隙磁密补偿方法，属于电力电子技术领域。本发明的偏心故障检测方法利用原有的电机驱动系统，属于非侵入方案，只需要改变注入电压，再结合反馈电流计算电感，进而根据电感判断偏心故障是否存在和类型，不需要对电机进行改造，无需增加额外的硬件成本。本发明的偏心气隙磁密补偿方法，无需对电机做机械加工，无需额外的偏心补偿绕组，根据所诊断的偏心类型和d轴、q轴电感特性，结合电子转子位置角，可以对各三相模块的d轴、q轴气隙磁密同时进行补偿，同时达到保证各三相模块下气隙磁密均匀，降低不平衡磁拉力导致的振动，以及保证各三相模块的功率输出平均分配，降低电机损耗的效果。

摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机气隙磁密波形测量方法，涉及故障诊断领域，通过对待测量永磁同步电机进行建模仿真，得到待测量永磁同步电机的理论气隙磁密波形图；根据理论气隙磁密波形图和预设筛选条件确定待安装高斯计探头；在待测量永磁同步电机的定子齿上安装待安装高斯计探头，作为测量高斯计探头；通过测量高斯计探头和测量高斯计探头连接的高斯计仪器，测量待测量永磁同步电机的气隙磁密数据；将气隙磁密数据输入示波器，通过示波器显示待测量永磁同步电机的气隙磁密波形。以此，为工业使用的高功率密度的永磁同步电机的故障诊断开拓了更多的诊断策略，保证永磁同步电机运行的安全性、可靠性。

摘要： 本发明公开了一种气隙磁密可调的永磁同步电机的转子，所述转子包括转子铁芯、嵌入铁芯内且沿铁芯周向均匀布置的多对第一永磁体、多个第二永磁体；所述第一永磁体为固定永磁体；所述第二永磁体可沿铁芯径向来回运动；所述铁芯内设有多个驱动机构，所述驱动机构与第二永磁体相连，用以驱动第二永磁体沿铁芯径向来回运动。本发明可调节电机气隙磁密大小，降低了电机损耗和成本，提高了电机工作效率。

摘要： 本发明属于电动机配件技术领域，具体涉及一种改善2极自启动永磁电机气隙磁密波形的转子结构，包括具有若干鼠笼槽的转子铁芯和安装在永磁体槽中的永磁体，两个极下的永磁体均采用三段式倒“U”形磁路结构，分为中间段永磁体和两段侧面永磁体，相邻两段永磁体之间为空气槽，且三段永磁体关于中间段永磁体的中心线左右对称，两段侧面永磁体安装槽远离中间段永磁体安装槽的端部为不导磁物质填充部分；整个转子结构关于中间段永磁体的中心线左右对称，且转子安装在转轴上。本发明可以优化电机的气隙磁密波形，通过正弦化电机的气隙磁密波形，可以降低气隙磁场和定子绕组内的谐波含量，优化反电势波形，提高电机效率，降低电机转矩脉动。

摘要： 本发明涉及一种改善永磁同步电机气隙磁密波形的方法，以磁钢充磁方向上任意一点的厚度由中心厚度的最大值向两边的厚度的最小值H

摘要： 本发明提供的一种高正弦气隙磁密的低功耗无刷直流电机，包括Halbach磁体、转子铁心、转子轴以及由绕组和骨架构成的空心杯定子。转子铁心通过套筒连接到转子轴上，使转子铁心同转子轴一同旋转，Halbach磁体通过隔磁材料安装在套筒上，空心杯定子安装在机壳上。永磁体产生的磁通经过Halbach磁体、空心杯定子、转子铁心以及它们之间的气隙构成闭合的磁路。本发明通过预磁化的各向异性磁块制成磁环，每个磁块具有Halbach场分布的磁化方向，得到高正弦化的磁密分布，同时由于切向磁场和径向磁场的相互叠加和抵消使永磁体一侧的磁感应强度增加，而另一侧的磁感应强度减小，因此减小了体积和重量，降低了电机的损耗。

摘要： 本发明涉及一种具有正弦型气隙磁密的永磁无刷电动机，包括定子硅铁心1、永磁体2、转子铁心3和转轴4；其特征在于：定子铁心与永磁体之间满足如下关系式：