永磁电机的特性与发展现状

早期的永磁材料性能不佳，绝大部分电机不得不采用电激磁形式．生产中所用的电机及电工学中所讲的电机，只有少数微特电机是永磁式的．目前．在研制和生产领域中，这种局面正在发生变化．由于近年来永磁材料的性能指标大幅度提高．使用永磁体时．电机气隙中形成的磁场已可超过感应电机的气隙磁场，同时电机的效率和功率因数等性能指标也可提高，于是各类永磁电机异军突起，不用说微特电机，     

一种基于正六面体划分的永磁球形电机

针对永磁球形电机的结构,结合应用永磁同步电机矢量控制方法和球面的正多面体均匀划分,提出一种基于正六面体改进型的永磁球形电机结构。通过对球面多面体划分,优化永磁球形电机转子的永磁体和定子的线圈位置,使永磁球形电机可以分别绕三个正交轴独立旋转,令传统的矢量控制可以直接应用于球形电机的控制系统中。本文给出了电机结构的三维图并阐述了该电机的控制方法。     

低速永磁同步电机仿真计算与实测结果对比分析

减速式低速永磁同步电机(Ls-A-Pmsm)的气隙很小、定转子均为开口槽且为少槽配合、磁场沿轴向分布不均匀等特点导致其与普通永磁同步电机的起动过程不同.对李军等人以3D-FEM磁场及转矩计算得出的转矩特性为依据、采用简化的时步有限元法实现对起动过程的仿真模拟,采用同轴力矩测试台对其电机的起动过程进行实际测试,将实测结果与计算结果的对比,验证了仿真计算结果的正确性,同时提出了等效起动转矩的新概念.     

单相小功率工频稀土永磁发电机组的设计与性能分析

工频稀土永磁发电机的气隙磁场是由稀土永磁体提供,具有功率密度大、体积小、结构简单等特点.介绍了单相小功率（4kVA）工频稀土永磁发电机组的设计,通过采样REPMG端电压信号反馈自动调节油机转速,以及采用非均匀气隙长度分布设计永磁发电机的极靴形状,实测样机的性能表明其具有电压波形畸变率和电压变化率小的特点.     

新型非对称磁极永磁同步电机及转子偏心特性

针对永磁同步电机输出转矩大、气隙磁密接近正弦曲线和低齿槽转矩等要求,提出了一种新型非对称磁极永磁电机结构并分析其电磁特性.建立转子外缘数学模型,利用解析法分析电机输出性能与转子偏心程度的关系式;利用有限元分析法,对比不同偏心程度下电机结构的气隙磁密、感应电动势和齿槽转矩,选取最优偏心距试制样机并进行试验.仿真分析和试验...     

短行程直线直流电机的电磁优化设计与分析

本文针对三种不同永磁体阵列结构,分别建立了有限元模型,运用麦克斯韦方程组和虚功原理,对各自的气隙磁场分布和洛伦兹力波动进行计算,通过对比结果得到了较为优化的永磁阵列结构,为短行程直线直流电机结构设计提供理论依据。     

气隙固定磁通可调型永磁调速器极槽配合分析（英文）

为了提升永磁调速器的输出转矩,并简化其调速过程中所需机械操动机构,将开槽导体转子结构和机械调磁方法相结合,提出了一种气隙固定磁通可调型永磁调速器.首先,分析新型永磁调速器的结构特征和运行原理;然后,基于理论模型和有限元法分析影响其基本电磁特性的关键因素,重点研究永磁极数与导体转子槽数之间的配合问题,并获取多种极槽配合情况下输出转矩-滑差特性以及转矩脉动情况;最后,以输出转矩最大、转矩脉动最小为目标,获取最优极槽配合方案,并制造原理样机,得到其调速特性、功率、损耗和效率.结果表明：每对极导体转子槽数为奇数时,转矩脉动小;每对极导体转子槽数为偶数时,转矩脉动较大,并且随着每对极导体转子槽数的增加,转矩脉动降低.     

降低电机振动噪声的措施

电机的振动噪声是不可避免的 ,除了在安装时采取相应的措施外 ,还应从根本上去降低。一台低振动噪声电机 ,应是气隙磁场分量小 ,产生的磁力波幅值低 ,阶数高 ,磁激振力波的频率远离定子的固有频率 ,并保证由定子铁芯传给机壳的振动削弱到最小限度。通过分析电机振动噪声产生的机理 ,我们可以采取有效措施来降低电机的振动噪声。现在 ,以凸极同步电机振动噪声的机理特点为对象 ,浅析一下减振降噪措施。一、削弱主极磁场极对数与定子槽数最接近的谐波。方法是采用气隙磁导分布（凸极）或磁势分布（隐极） ,使主极磁场接近于正弦波形。二、削弱…     

交流圆弧磁悬浮感应电机机制研究

磁悬浮（无轴承）电机利用磁场力使转子悬浮并驱动其实现高速或超高速旋转．基于传统电机技术提出一种交流圆弧电机原理,并按电磁轴承悬浮技术,水平方向对称于转子布置2个圆弧电机,垂直方向对称于转子布置2个圆弧电机,构成交流磁悬浮感应电机;建立电机在干扰作用下转子与定子间的间隙（气隙长度）变化规律,基于电磁理论建立了气隙磁感应强度的分布规律,利用虚位移原理建立电机电磁悬浮力和电磁转矩数学模型;通过有限元分析对磁感应强度、电磁悬浮力和电磁转矩等分布特性进行了仿真研究．     

无轴承电机悬浮控制系统的设计

无轴承电机是利用磁悬浮轴承和交流电机结构的相似性,将产生磁悬浮力的磁悬浮轴承绕组置入电机定子,省去了专门的磁悬浮轴承。通过对转矩绕组和悬浮力绕组的解耦控制,使电机的转子同时具有产生转矩和自悬浮的功能。无轴承电机能够实现高速、无摩擦等优良性能,是当前研究的热点之一,无轴承电机悬浮控制系统设计是该研究的关键。论文介绍了无轴承电机悬浮控制的基本原理,设计出了基于转矩绕组转子磁场定向的悬浮控制系统。     

交流异步电动机的磁场定向控制技术

从电机的基本物理概念出发,通过研究直流电动机转矩控制的解耦方法,揭示异步电动机磁场定向控制实现转矩解耦控制的本质;在此基础上,讨论了定子磁场定向、气隙磁场定向,转子磁场定向和自感磁场定向等四种磁场定向控制的控制方法;经过比较分析这四种磁场定向控制方法的控制方程,采进一步揭示转子磁场定向控制即矢量控制是可以直接实现异步电动机转矩解耦控制的方法.     

无轴承电机悬浮控制系统的设计

无轴承电机是利用磁悬浮轴承和交流电机结构的相似性,将产生磁悬浮力的磁悬浮轴承绕组置入电机定子,省去了专门的磁悬浮轴承．通过对转矩绕组和悬浮力绕组的解耦控制,使电机的转子同时具有产生转矩和自悬浮的功能．无轴承电机能够实现高速、无摩擦等优良性能,是当前研究的热点之一,无轴承电机悬浮控制系统设计是该研究的关键．本文介绍了无轴承电机悬浮控制的基本原理,设计了基于转矩绕组转子磁场定向的悬浮控制系统．     

基于田口法和转子偏心的PMSM齿槽转矩研究

针对永磁同步电动机在运行过程中由于齿槽转矩过大引起转矩波动、振动和噪声等问题,采用田口法对一台永磁电动机的转子参数进行优化,得到一组抑制齿槽转矩的最优方案。相比传统随机算法,该优化算法不需要对每个参数单独进行优化且收敛效果更优。为进一步抑制齿槽转矩、提高电动机性能,采用有限元法对永磁电动机的转子进行偏心处理。仿真结果表明,通过田口法配合转子偏心的方法,可显著削弱齿槽转矩,提高电动机电磁性能。     

起动导条结构对电机起动性能的影响探析

以一台永磁电动机为例,在对电机结构、运行原理进行详细叙述的基础上,对永磁电机起动过程中的转子导条结构进行了分析研究,并对影响电机起动性能的相关影响因素进行了对比分析,对永磁电机起动性能的提升结构设计具有重要价值。     

永磁电动机转子温度场数值计算

永磁直流电动机在运行过程中涉及到的相关内容很多,不仅有电动机的控制,而且还包括电动机在运行过程中电机温升的分布情况。由于永磁电动机的转子上有永磁体的存在,而永磁材料的性能受材料所处环境的温度分布确定,因此在研究永磁电动机控制的过程中,必须研究对应于电动机不同控制状态下的转子内部温度的分布特性,这样对电动机的研究才能成为完整的一体。     

稀土交流永磁电机数学模型及控制

对稀土交流永磁电机的结构特点进行了分析,研究了电机的数学模型.充分利用转子位置检测器的转子检测信号,进行特殊的逻辑处理以完成复杂的矢量控制,使定子电流和感应电势同相,从而达到用电流来控制电磁转矩的目的.文章给出了具体工作电路和特殊问题的处理方法.     

一种能反映电机磁场状态的实验系统

为提高"电机学"及相关课程的教学质量,提出了将电机运行时的气隙磁场状态图引入教学的方法,制成一种实验演示系统。该系统将微处理器产生的正弦脉宽调制信号经功放电路馈入电机绕组,供电机运行。然后将采样电流的基波幅值、基波电流间相差、电流频率等信号通过串口送至计算机,依据这些信号,综合电机的定转子磁路结构和绕组分布规律,计算出气隙磁势在不同时间沿气隙分布状态,进而计算出磁势幅值在空间运行轨迹,并在界面上绘制。通过键盘可控制电流的频率、相序、相差等来改变电机的运行状态。     

基于无速度传感器永磁同步电机矢量控制系统（英文）

针对永磁同步电机由于温度、震动、负载等外界环境干扰导致的定子电阻、定子电感、转子磁链参数值发生变化的问题,采用了模型参考自适应算法在线辨识以上3种参数,并将辨识结果反馈到扩展卡尔曼滤波算法进行速度辨识,有效地提高了系统的控制精度;同时针对速度外环传统的比例积分(PI)控制器存在控制对象结构参数变化无法自适应调节的问题,采用了自抗扰控制调节器,优点为不依赖于被控对象并能实时估计内外扰动总和并对其进行补偿,经过优化后,系统可以对不确定的扰动做出快速响应,系统可以准确跟踪转速且鲁棒性强。     

永磁同步电动机参数在线辨识的无位置传感器控制

为实现无位置传感器控制下永磁同步电机的参数实时辨识,构建基于电机实际模型的扩展卡尔曼滤波器,实现电机的无位置传感器控制,在仿真研究电机参数变化影响的基础上,运用模型参考自适应法对转子磁链进行在线辨识,将辨识出的参数用于更新扩展卡尔曼滤波器模型。仿真和实验结果表明,实际的转子磁链参数辨识算法可以有效地收敛到真实值,误差较小,利用辨识算法进行更新参数后,电动机无位置传感器系统的稳态性能和动态性能得到了提升。     

基于JMAG和MATLAB的电机三维等效磁网络建模仿真与实验分析

以单体励磁爪极场调制（SECPFM）电机为例,使用仿真软件JMAG和MATLAB对电磁学课程中复杂抽象的磁路问题进行具体化分析,并应用于电机静态特性研究,降低了学生理解“场化路”的难度。首先,在JMAG软件中建立单体励磁爪极场调制电机的三维有限元模型,并根据结构尺寸参数确定电机定子、转子和定转子间气隙的等效磁导数值;然后,在MATLAB软件中建立三维等效磁网络模型,并分析电机静态特性;最后,通过有限元仿真和实验测试均验证了三维等效磁网络建模的准确性和对电机静态特性分析的有效性。该方法可应用于电磁学相关课程教学中磁路原理的分析,有助于学生拓展等效磁网络建模的思维并提高相关的科研实践能力。