定子斜槽十二相发电机-整流系统的非线性二维场-路耦合方程

本文提出了采用二维有限元技术近似计算定子斜槽时电机内三维电磁场的新方法 ,阐述了其计算原理。基于此方法 ,建立了考虑定子斜槽时十二相 (四Y移 1 5°相带 )同步发电机整流系统的非线性二维瞬态涡流“场 路”耦合方程 ,并对电机内的电磁场以及空载电势波形进行了计算 ,分析了定子斜槽对齿谐波电势的削弱作用 ,得出了与谐波磁导分析法完全相同的结论 ,验证了二维有限元技术计算斜槽电机内电磁场的可行性和有效性。

定子斜槽对永磁电机轴承的影响

作为永磁电机抑制齿槽转矩的有效方法,定子斜槽已被广泛地用于永磁电机设计中,但由此会带来轴向力问题,严重时甚至影响轴承的使用寿命。文章从理论上分析了采用定子斜槽对电机轴承受力情况的影响,提出了合理设计轴承结构以减少定子斜槽对轴承寿命影响的方法。应用实例验证了该方法的有效性和实用性。

定子斜槽的混合励磁永磁同步发电机研制

在混合励磁永磁同步发电机基础上,研制了定子斜槽混合励磁永磁同步发电机。仿真结果表明:定子斜槽混合励磁永磁同步发电机可以动态实时输出功率,具有很小的电压调整率,可实现全自动调压,过载能力强,输出电压波形正弦畸变率低,不同负载之间相互干扰和影响降低到最低限度,供电品质显著改变,供电系统可靠性大大提高。

定子斜槽的新型车用混合励磁永磁同步电动机研制

在综合了各种车用电动机的性能特点后,研制出一种定子铁心槽为斜槽的特殊结构的混合励磁永磁同步电动机。仿真结果表明:定子斜槽混合励磁永磁同步电动机可以有效减小异步附加转矩,使电动机转矩脉动大大降低,电动汽车运行更加平稳舒适。同时,由于混合励磁永磁同步电动机具有励磁磁场可调节的特点,所以解决了弱磁调速困难的问题,在很宽的范围实现了恒功率调速。

定子斜槽高压感应电动机三维磁场与运行性能分析

针对高压感应电动机转子斜槽在工艺上的困难,提出了在定子上采用斜槽结构的设计方法。建立求解定子斜槽高压感应电动机的三维非线性瞬态场数学模型。通过对电机进行三维实体建模,并采用基于T,ψ-ψ电磁位对的三维有限元法对定子斜槽的高压感应电动机额定工况进行分析计算。分析了定子斜槽后电机基波磁场和齿谐波磁场沿轴向的分布情况,并研究了斜槽对主要齿谐波磁场的削弱作用,进一步对比分析了斜槽与直槽额定工况下主要性能参数,计算结果表明,定子斜槽高压感应电动机电气性能优于直槽电机,并大幅降低了齿谐波。

抑制分数槽永磁电机空载轴电压的定子斜槽法

特定极槽配合的分数槽永磁电机在空载情况下会产生固有轴电压,对轴承有着不可忽视的危害,同时对电机运行的稳定性及安全性也会造成极大的影响。斜槽作为电机性能优化的常用方法,对谐波的削弱也有着很好的效果,故可以采用定子斜槽法来削弱永磁电机空载轴电压的主要谐波。首先,基于磁路原理和法拉第电磁感应定律,推导出考虑斜槽时的分数槽永磁电机空载轴电压的解析模型,分析轴电压的主要谐波成分与斜槽数的关系,给出可使轴电压得到削弱的最佳斜槽数,然后利用二维有限元法分析了不同斜槽度下的4台分数槽永磁电机的空载轴电压,结果证明了解析分析的正确性和有效性。

定子开槽加斜槽抑制永磁同步电机噪声研究

为抑制永磁同步电机的噪声,本文以表贴式永磁同步电机为研究对象,首先分析了电机的噪声理论,其次从振动噪声产生的机理出发,提出利用定子开槽加斜槽手段对电机定子进行优化。首先对两种模型进行仿真分析,分别计算了不同结构电机的气隙磁场,从而对比分析了两种结构电机的径向电磁力谐波、径向磁密谐波与齿槽转矩,其次对电机进行谐响应分析,计算了优化前后两种结构电机的声压级,确定了采用定子开槽加斜槽的方法可以降低电机的电磁噪声,最后为验证仿真的准确性,按照仿真优化后的结构生产了一台电机,并搭建了实验测试平台,经测试噪声结果与仿真结果基本吻合,验证了仿真的准确性,证明了通过电机定子开槽加斜槽的方式可以降低永磁同步电机的噪声。

电动汽车用内置式永磁同步电动机转子结构优化

永磁同步电动机具有功率密度高、调速性能好的特点,成为电动汽车用电机的一个很好的选择。设计的电动汽车用内置式永磁同步电动机采用6极36槽双层绕组结构。利用有限元法分别对"一"型、"V"型、"V一"型结构的性能进行分析,通过比较,选择最适合于电动汽车用的电机转子结构进行优化。同时将采用定子斜槽技术降低电机的空载反电势谐波含量和电机的齿槽转矩。

基于永磁体三角型排列的永磁同步电动机特性分析

车用永磁同步电动机要求具有较高的转矩密度和功率密度,同时对电机的转矩脉动提出了一定的限制。工程上常用定子斜槽的方式削弱转矩脉动,但是会造成转矩损失。通过改变转子结构抑制转矩脉动非常必要。提出一种三角形的转子永磁体排列形式,分析了该种结构的原理及其对电机转矩脉动的抑制作用。

MW级永磁同步发电机空载电势正弦畸变率分析

以内置式U型永磁同步发电机为例,针对永磁同步发电机电势畸变率较高的问题,分析其原因,同时提出转子非均匀气隙方法与定子斜槽方法。通过有限元的方法进行仿真实验,将转子采用均匀气息与非均匀气隙下的空载电势、气隙磁密与齿槽转矩进行对比分析,得出转子采用非均匀气隙后对电动势畸变率的影响;提出3D模型的2D分段法来提高有限元2D仿真准确度,同时得出不同定子斜槽对齿谐的抑制效果,并得出齿槽转矩在不同斜槽下的波形图及幅值表,获得空载相电势波形的局部放大图,并得出最佳的定子斜槽。在采用优化气隙及斜槽后,电压畸变率由7.32%降为4.8%,满足设计要求。

定转子材料组合方式对再制造电机性能影响

为节约资源和提升原电机性能,将非晶材料与硅钢材料组合应用于定转子铁心进行电机再制造。根据定转子材料不同组合方式提出3种再制造方案,基于Ansoft Maxwell分析了不同组合方式对再制造电机磁密、转矩及脉动、铁耗、效率和齿槽转矩等性能的影响,确定了最佳再制造方案,并基于近似叠加算法,采用分段设置定子斜槽削弱了齿槽转矩。与原电机相比,再制造电机铁耗降低51.73%,转矩提高1.43%,转矩脉动降低6.45%,效率提升0.75%,齿槽转矩优化后降低为原电机的19%,表明了再制造电机的优越性。

基于有限元法的内置式永磁同步电机电磁振动多物理场耦合研究

由于永磁同步电机的定子齿与转子磁极之间存在较强的电磁力,当转子旋转时会引起定子振动向外产生辐射噪声。本文以一台4极27槽的内置式永磁同步电机(IPMSM)为例,利用有限元法对该电机的主要径向力波和气隙磁密进行了计算和分析,在此基础上,对该电机的振动和噪声进行了耦合仿真,最后针对电机的振动噪声问题,提出采用定子斜槽来削弱齿槽转矩,从而减小振动噪声,提高电机整体性能。

槽极配合与电机运行质量特性研究(Ⅴ)

感应电动势是电机参数中的一个重要指标。优化定、转子结构,合理的槽极配合可以提高感应电动势波形的正弦度。以12槽电机为例,分析了槽极配合计算因子K L对感应电动势的影响。

小型电动舵机用永磁无刷直流电机设计

永磁无刷直流电机结构简单,用电子换向代替机械换向,具有效率高、可靠性高、寿命长等特点。文章对某小型电动舵机用永磁无刷直流电机进行了有限元电磁仿真设计,分析了电机定子斜槽、霍尔元件安装位置对电机动态性能的影响,对工程应用具有一定的参考价值。

槽极配合与电机运行质量特性研究(Ⅳ)

讨论了定子斜槽、转子分段错位以及齿槽转矩周期数对转矩波动的影响。选择合理的槽极配合,对磁钢进行偏心削角,可提高转矩波形的正弦度。

低速永磁同步电动机减小齿槽转矩的研究

该文对齿槽转矩产生的重要原因进行了分析,而且对减少齿槽转矩的影响给出了优化条件,研究了定子斜槽中的斜槽转矩,偏心磁极的内径外径不同参生的磁极形状。由傅立叶级数对纹波转矩的幅值与感应电势和电流的波形进行了研究。分析总结了定子斜槽,偏心磁极,基波和谐波齿槽转矩的影响规律。

槽极配合与电机运行质量特性研究(Ⅱ)

在槽极配合的基础上,以12槽8极电机为例,研究定子斜槽对齿槽转矩的影响。分别对12槽4种分数槽集中绕组的极弧系数进行参数化分析。并以18槽电机为例,分析了多槽少极电机的极弧系数和槽极配合。

低压大功率14极电机降低噪声的方法浅析

低压大功率14极电机设计的关键是控制其噪声,而主要是电磁噪声。从设计角度最有效降低噪声的方法是采用定子斜槽及采用磁性槽楔。

一种无刷直流电动机霍尔位置快速确定方法

提出了一种简单快速确定两相导通星形三相六状态无刷直流电动机霍尔元件理论位置的方法。首先,分析了直槽电机的霍尔元件理论位置判断方法;接着,分析了电机定子铁心斜槽对霍尔元件位置的影响;最后,分析了在电机生产过程中影响霍尔元件实际位置的因素。对提高无刷直流电动机的换相精准性有一定的指导意义。