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...     

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.     

内置式永磁同步电机驱动系统动力特性与控制分析

由于传统的控制方法计算得到的电磁参数不准确,导致内置式永磁同步电机转矩输出能力不高.研究内置式永磁同步电机驱动系统动力特性及控制方法,获取内置式永磁同步电机驱动系统动力特性,得到电机的输出功率与定子电流之间的比例关系,通过计算永磁同步电机电磁参数,从而调整电机的齿槽转矩,制定零矢量控制方法,以提高电机转矩输出能力.实验通过2.4kW内置式永磁同步电机展开7次实验,得出设计方法转矩输出能力平均值为5.64V,传统方法转矩输出能力平均值为4.21V,相差1.43V,可见文中的控制方法适用于内置式永磁同步电机驱动系统.     

应用开关磁阻电机激励参数控制转矩脉动仿真

针对开关磁阻电机转矩脉动控制问题,以六相12/10开关磁阻电机为例,根据相电感、相电流、转子位置相互关系,建立非线性简化数学模型。采用关断角模糊补偿控制减小转矩脉动,由关断角滞后带来的输出转矩减小问题,采用开通角自调整控制,设计开通角自调整控制器,优化相电流,提高平均转矩输出。应用MATLAB构建开关磁阻电机控制系统仿真模型,得到开通角自调整与关断角模糊补偿仿真波形,仿真实验表明转矩脉动减小,平均输出转矩增大,采用的控制策略是可行的,为实际开关磁阻电机调速控制系统的设计提供了有效的方法。     

基于田口法的永磁游标电机结构优化

提出一种新型结构的永磁游标电机。该结构转子采用切向充磁的曲边梯形永磁体,并将转子轭外侧开槽,能够有效改善气隙磁场;定子内部开槽,能在保证一定机械强度的情况下,降低定子槽处的径向磁阻,改善磁场调制作用,从而提高永磁游标电机的性能。借助有限元法,比较分析永磁体结构参数、槽结构参数对气隙磁场的影响和定子内开槽的参数,得出初始设计参数。为了得到最优的新结构参数,采用田口法对初始参数进行了优化,使电机性能进一步提高。最后,将采用新结构的永磁游标电机和传统聚磁永磁游标电机的性能进行了仿真对比,结果表明:优化后的新结构电机能够增大气隙磁场基波幅值,提高波形的正旋度,改善了电机的输出转矩。     

谈并励直流电动机的调速

在郭木森编著的《电工学》中，并励直流电动机调速方法通常有两种：①电枢串联电阻调速；②减弱励磁调速。在分析其物理过程时，都假定负载转矩不变。实际生产中，这个条件能否保证，应视生产机械的负载转矩特性而定。所谓生产机械的负载转矩特性是指生产机械的转速n与相应的负载转矩ML的关系。常见负载转矩特性有三类：第一类，恒转矩负载。其特点是负载转矩等于常数，与转速n无关，起重机、电梯等生产机械属于此类。     

新结构反凸极永磁同步电动机的设计与分析

提出了一种结构反凸极永磁同步电动机,利用有限元软件Ansys/Maxwell对反凸极永磁同步电动机进行仿真分析,完成了一台550 W样机的制作和实验.研究表明,所设计的反凸极永磁同步电动机稳态运行时转速波动及转矩脉动都要小于常规凸极永磁同步电动机,并且电动机损耗更小和效率也更优异,证明了该新型结构电动机的适用性和优越性...     

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。     

开关磁链永磁电机匝间短路电流计算及分析

针对开关磁链永磁电机(switched flux permanent magnet motor, SFPMM)绕组匝间短路故障,为了确定影响短路电流的因素和短路电流对电机的影响,揭示匝间短路电流的产生原理并建立数学模型。通过建立SFPMM在匝间短路故障下的三相绕组等效电路,给出了匝间短路电流的数学表达式,对匝间短路电流的特性和影响因素进行了分析,并通过12槽10极SFPMM样机进行了实验验证。结果表明,匝间短路电流会使SFPMM电机发热、平均转矩下降和转矩脉动上升,降低互感和转速有利于减小匝间短路电流的幅值。研究结果可为SFPMM的短路电流抑制和容错结构设计提供重要的理论支撑。     

新型模糊控制器在PMSM直接转矩控制系统中的应用及仿真

针对传统直接转矩控制系统磁链、转矩脉动大的缺点,本文将模糊控制技术引入永磁同步电机直接转矩控制系统.本文详细介绍了PMSM直接转矩模糊控制系统结构和模糊控制器设计,并在Matlab/Simulink环境下进行建模仿真,结果证明此方法能获得较好的动、静态特性.     

基于Ansoft Maxwell的永磁调速器有限元分析

永磁调速器作为一种新型的磁力传动装置,以永磁涡流传动技术为基础,实现电机与负载无接触传递扭矩,具有更好的节能效果.为深入研究永磁调速器的机械性能,建立了有限元模型并进行三维瞬态磁场分析,得出了永磁调速器磁场和涡流分布情况,以及滑差对扭矩和涡流损耗的影响曲线.对变化原因进行分析,得出了在不同滑差下永磁调速器输出扭矩和涡流损耗的关系,为永磁调速器结构设计、优化、材料选择等后续研究提供了理论依据.     

三相异步电动机变极调速中的功率与转矩问题讨论

很多教科书在介绍三相异步电动机变极调速(比如Y/YY调速)时,既设定了变极前后线电压不变,在特性参数保持不变的两个半相绕组由串联变为并联情况下,又假定变极后的线电流变为原来的2倍,若仅用简单的阻抗串并联的观点分析很容易引起误解与矛盾.基于感应电动机的T型等效电路,本文计算分析了三相异步电动机变极前后的线电流、输出电磁功率、电磁转矩及功率因数随两个参数变化关系.结果不仅澄清了很多教科书上关于Y/YY变极调速前后线电压不变而线电流加倍这一问题的本质,而且表明转差率是影响三相异步电动机线电流、电磁功率与转矩及功率因数的重要因素,单星形(Y)到双星形(YY)的变极调速是一种对转差率有要求(SYY>>SY/2)的恒转矩调速.计算结果还表明,相对转差率而言,T型等效电路中励磁回路的电抗大小变化对电动机运性特性影响较小.     

场路耦合有限元仿真在电机类课程教学中的应用研究

利用JMAG-Studio软件建立永磁电机的场路耦合的有限元模型,计算并分析永磁电机的空载和负载时瞬态特性,直观地展示电机的电流、反电动势、磁通密度、转矩等性能,并制作成基于电机转子旋转的动画,帮助学生深入理解电机的基本概念和知识,提高电气自动化类专业的电机类课程的教学效果。     

基于3D-FEM的低速永磁同步电机起动过程分析

减速式低速永磁同步电机（Ls-A-Pmsm）的特殊结构导致其与普通永磁同步电机起动过程的2D-FEM计算不同.以3D-FEM磁场及转矩计算得出的转矩随转速或时间变化特性曲线为基础,再以它作为其转矩仿真的依据,采用简化的时步有限元方法,从而实现对实际起动过程的仿真模拟分析.重点研究的过程包括：最大转矩时磁场转过的电角度以及反向转动的临界时刻;完成自起动并牵入同步能够最终起动的时刻;采用简化的时步有限元法分析该低速电机的起动过程;负载转动惯量的大小对起动过程和时间的影响.     

提高无刷双馈电机效率的方法和途径

无刷双馈电机是一种新型的感应电机,可以降低调速系统的容量,对电网的谐波污染小,因而具有很好的发展前景。从无刷双馈电机的原理出发,分析定子和转子的损耗,进一步对定子绕组极数的选择、定子绕组的设计形式、转子绕组极数的选择以及转子绕组的设计等方面进行详尽说明和分析,总结出提高该类电机效率的方法和途径。     

矩阵变换器——永磁同步电机调速系统无功功率补偿能力的研究

矩阵变换器作为近年发展起来的一种新型直接变换型AC-AC"绿色"电力变换器,具有输入电流谐波含量少、体积容量比小、输入功率因数可控等优点,可以实现能量的双向流动.在交流调速领域,永磁同步电机(PMSM)以其效率高,转矩体积比高以及控制灵活简单、动态性能好、稳态精度高等特点而备受关注,被广泛的应用于高性能的交流调速和伺服控制场合.本文旨在研究矩阵变换器的工作原理和通过矩阵变换器驱动永磁同步电机来研究矩阵变换器输入侧功率因数.通过对永磁同步电机调速系统模型的建立和双级矩阵变换器及单级矩阵变换器的拓扑结构和调制方式的建模分析,针对调速系统无功功率补偿能力进行了研究,并进行了Matlab中的Simulink仿真.     

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．     

永磁电机无速度传感器仿真研究

提出一种永磁电机无速度传感器速度估算的方法。该方法专门针对低速和零速时的速度估算,基于调速系统的d轴电流调节器的输出电压包含了转子位置误差的信息。算法简单,实时性强,仿真实验验证了该方法的有效性和准确性。     

水口电厂TC1703型发电机组调速器

描述了水口发电机组TC1703型调速器其电气系统的组成,工作原理和功能,以及水口发电机组调速系统的性能指标和使用现状,为其它水轮发电机组调速系统的运行维护提供一定的现场经验.     

基于EKF和预期电压矢量调制的PMSM DTC系统

针对传统直接转矩控制系统采用磁链和转矩滞环比较器存在的波形脉动大问题,提出了基于EKF和预期电压矢量调制技术的永磁同步电机直接转矩控制系统,采用预期电压矢量调制技术使得定子电压能够更好地满足磁链和转矩的控制要求,同时采用EKF对转矩和磁链进行观测,提高了磁链的估计精度,保证了直接转矩控制的响应和系统鲁棒性.实验结果表明,与传统直接转矩控制相比,该系统下的转矩和磁链脉动大大减小,并且具有良好的静动态响应性能.