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.     

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。     

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。     

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.     

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．     

基于改进TO算法的永磁同步电机齿槽转矩优化

为减小永磁同步电机的齿槽转矩、降低振动和噪声,对内置V型永磁同步电机的极弧系数、永磁体长度和厚度进行了优化。首先利用有限元分析软件建立了电机的计算模型,然后通过三维插值方法得到优化算法所需的样本空间。引入TO算法并增加了模拟环节加快TO算法的寻优收敛速度。利用改进后的TO算法进行寻优计算,得到了一组使齿槽转矩显著减小的优化方案。通过有限元仿真验证了优化结果的正确性。     

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。     

无刷双馈磁阻发电机的设计与优化

为了合理引入磁障,抑制电枢反应磁势的交轴分量,提高并网时无刷双馈磁阻发电机发电能力,基于场路耦合有限元法对比研究了磁阻转子在不同极弧系数、不同磁障宽度、不同磁障形状、 不同磁障深度以及有、无磁障对发电机性能的影响.并在此基础上,提出一比较合理的无刷双馈磁阻发电机的并网设计方案.研究表明:在电机结构尺寸相同情况下,磁障的宽度和形状对电磁转矩影响不大,而极弧系数对输出电磁转矩影响较大.     

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.     

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.     

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。     

电动汽车轮毂电机场路耦合特性分析

分析电动汽车轮毂电机特性,给出一种电动汽车轮毂电机场路耦合分析法,将电磁场有限元模型和外部电路直接耦合到一起,场路耦合分析模型充分考虑到外电路中电流谐波的影响,分析结果更符合实际情况。仿真分析了轮毂电机气隙磁密、负载感应电势等特性,轮毂电机空载起动、加载和卸载等工况,并通过样机试验验证,实验测试结果与场路耦合法计算结果能够较好的吻合。     

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.     

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。     

转子绕组故障感应电机转矩和转速的计算

基于多回路方法,对异步电机定子电流、转矩、转速进行了分析,对转子绕组故障引起的电机转矩、转速的波动进行了深入研究,提出了波动计算模型.仿真与计算结果表明:转子绕组故障引起电机转矩、转速波动;波动分量的大小、频率可定量计算;转矩与转速波动的频率相等,波动的幅值随转子绕组故障严重程度增加而增加;负载转动惯量对电机转矩、转速有较大的影响,负载转动惯量增加,转矩波动分量的幅值增加而转速波动分量的幅值减小.     

基于滑模直接转矩控制磁阻同步电机的仿真研究

ALA转子电机具有与普通电机不同的结构,但与普通电机一样,直接转矩控制也能改善其动态性能和抗干扰能力,同时也存在较大的电流、磁链和转矩脉动,逆变器开关频率不恒定,高频噪声等问题、为此,在速度PI调节器中采用了具有快速响应,对参数变化及扰动不灵敏的滑模变结构控制,仿真结果表明有很好的效果。     

基于综合性能试验台的电动汽车电动轮工作特性测试研究

基于电动轮综合性能试验台,研究了电动汽车轮毂电机的工作特性,包括轮毂电机驱动电流、效率与输出转矩关系等.利用Labview软件设计出了电机自动运行及测试的相关程序,用于采集电机电压、电流、输出转矩、转速等信号,以及计算电机的输入、输出功率和电机效率,实现数据显示和输出.通过实际测量,试验台测量精度高,性能稳定,并可以判定被测轮毂电机的性能状况.     

基于ANSOFT的永磁同步电机电磁场分析

电机气隙是机电能量转换的重要区域,气隙中的磁通密度是电机设计的重要参数．对7．5kW永磁同步电机,通过有限元分析软件ANSOFT进行建模、定义材料属性和模型属性,经过剖分划网、加载边界条件和负载电流,求解偏微分方程组后,完成后处理,得到永磁同步电机气隙中的磁力线分布图和磁通密度分布图．分析结果为永磁同步电机的优化设计提供指导意义．     

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.     

新型双齿可变磁通记忆电机电磁性能分析北大核心

针对传统可变通记忆电机(variable flux memory machine,VFMM)电磁转矩性能低的问题,提出了一种新型双齿可变磁通记忆电机。首先介绍了新型双齿VFMM的拓扑结构和工作原理;随后应用2-D有限元分析方法,对比分析了新型双齿VFMM与传统单齿VFMM在低矫顽力(low coercive force,LCF)永磁体处于不同磁化状态下的空载特性,并对比了增磁状态下的电磁转矩;最后分析了双齿VFMM的转矩/转速和功率/转速特性。相对于传统单齿的可变磁通记忆电机而言,双齿可变磁通记忆电机的调磁系数增加了1倍多,相同电流下的电磁转矩提高了21.8%。结果表明:新型双齿VFMM具有良好的调磁性能和较大的输出转矩能力。