磁阻式磁力齿轮多目标优化设计

结合磁阻式磁力齿轮工作原理及传动性能的分析,以提高电磁转矩和降低转矩脉动为目标进行优化设计。首先,通过田口实验设计方法筛选出对设计目标影响较大的因素,再采用响应面法得到反映优化参数与优化目标之间函数关系的数学模型。然后,进行基于多目标白鹭群优化算法的多目标优化设计,选出最优参数组合。最大输出转矩提高了7.76%,转矩脉动降低了28.76%。最后,通过有限元仿真验证了优化算法的有效性和可靠性,为磁阻式磁力齿轮的设计提供参考。

磁力齿轮异步电机共用磁轭分析及优化

分析了复合电机共用磁轭厚度对共用磁轭磁密的影响,以及磁力齿轮内转子极对数对复合电机各层气隙磁密和电机性能的影响,提出了两种针对共用磁轭的优化结构。首先,用磁路法进行计算,得出共用磁轭部分在一定磁密条件下的理论厚度和三层气隙中的谐波次数,分析共用磁轭厚度变化对共用磁轭磁密的影响,以及不同次数的谐波对电机性能的影响。然后,为了削弱磁力齿轮和异步电机的相互影响,提出两种新结构,一种在共用磁轭部分加入隔磁层,另一种将磁力齿轮内转子的排列方式改为Halbach阵列。最后,用有限元仿真验证了理论分析的正确性和新结构对电机性能的改进。

轴向磁通三相感应电机参数计算与建模仿真

主要研究了轴向磁通感应电机(AFIM)电磁参数计算、建模和特性仿真。为解决AFIM三维模型建立与运行所需时间长、运算量大的问题,采用分层模型将实际的三维问题转化为准三维问题。利用解析和有限元方法相结合,求取电机的电磁参数,既提高了计算速度,又保证了计算精度。通过T形等效电路求取电机的稳态特性,利用Simulink模型仿真电机的暂态特性。实例分析证明了所提出方法的可行性和便捷性。仿真结果表明分析方法具有较高的精度。

磁力齿轮永磁同步电机齿槽转矩分析

针对磁力齿轮永磁同步电机转矩波动较大的问题,分析影响齿槽转矩的因素,提出了永磁体和调磁块的合理配置能有效抑制齿槽转矩的方法。首先,简述所设计电机的工作原理并给定初始参数。其次,采用解析法得出空载气隙磁密分布,并通过有限元仿真验证理论分析的正确性。最后,参考传统永磁电机削弱齿槽转矩方法,设计两种传动方案,研究永磁体极数和调磁块数的最小公倍数对齿槽转矩周期数的影响,表明增大最小公倍数可有效降低两个转子齿槽转矩幅值。

不连续定子永磁直线同步电动机运行过程分析

从不连续定子永磁直线同步电动机的结构特点和工作原理出发 ,建立起电机的仿真模型 .对一台样机运行过程进行仿真、分析 ,探讨动子运动过程中电机电磁推力的变化规律 ,寻求改善电磁推力稳定性的方法 .研究结果表明 :若相邻定子绕组间的距离为磁场基波波长的整数倍 ,动子有效长度为相邻定子中心轴线间距的整数倍 ,且各段定子对应电流大小相等、相位相同时 ,推力较稳定 ;若不满足相邻定子绕组间的距离为磁场基波波长的整数倍时 。

多段初级永磁直线同步电机驱动的垂直提升系统

按照多段式初级永磁直线同步电机实际结构,利用有限元法求出电机次级在不同位置时各段初级的电感、励磁磁链和切向磁力,构建这些量和次级位置间的函数关系。考虑了电感和磁链的不对称性及励磁磁链中的谐波分量,推导出线参数状态方程。以次级位置和速度为关键变量建立系统整体仿真模型。对系统进行动态仿真和特性分析。实验结果表明,所建模型能很好的反映系统特性,是分析系统的有效工具,所提方法也适用于其它类型的永磁直线同步电机。

多段初级永磁直线同步电动机驱动系统整体建模和仿真

在用有限元法求得单段初级对应的电磁参数和次级位置、电枢电流之间关系基础上,建立单段初级变参数、非线性数学模型。从次级位置变量出发,建立多段初级式永磁直线同步电机整体动态模型。考虑了次级永磁体与初级铁心齿、初级铁心两个端部产生的磁力。以四段初级提升系统为例,对系统动态特性进行仿真、分析。仿真结果表明:所建模型能够较好地反映系统的运行过程;设计合理时初级的更替不会造成速度严重波动;采用分段初级宜实现长行程运行。

多段初级永磁直线同步电动机系统建模及制动仿真

建立了单段初级永磁直线同步电机变参数、非线性动态模型.在此基础上,以次级位置为参变量,建立多段初级式永磁直线同步电机系统动态模型,并用该模型对一具有4段初级的无绳提升系统能耗制动过程进行了仿真、分析.结果表明:所建模型能很好地反映系统的动态过程,能耗制动可将提升机的下放速度限制在0.25 m/s内,具有较好的断电保护作用.将间接场路结合法用于分析多段初级式永磁直线同步电机是一种行之有效的新思路.

双转子双鼠笼永磁感应电机三维全域温度场分析

针对永磁感应电机(PMIM)温升影响永磁转子永磁体性能的问题,分别建立双转子双鼠笼永磁感应电机的电磁场模型和三维温度场模型,采用磁—热耦合的方法进行温度场的研究。为保证研究的正确性与有效性,将电机额定负载下稳定运行时的温度场分析与Y160M-4同步进行,并作对比分析。详细分析了额定状态下电机温度的变化趋势;同时分析了不同负载转矩下电机各部件的温度分布、环境温度和永磁体退磁对电机温度场的影响。通过研究双转子双鼠笼永磁感应电机在不同情况下的热效应,为由于过热引起的定子绕组绝缘故障和永磁体退磁故障的预防提供了参考。

永磁低速直线同步电动机研究

文章介绍了永磁低速直线同步电动机的基本结构、工作原理和特点 ;分析了设计电机宽度时应考虑的问题 ;给出该种电机部分参数 ,如动子漏磁导。

永磁直线同步电动机启动过程研究

在电磁关系的基础上,建立起复合次级永磁直线同步电动机的数学模型.分析了启动过程中初级和次级不同频率电流分量及其行波磁场间相互作用所产生的各种电磁推力.这些电磁力各有特点,在启动过程中所起的作用也不同.用曲线表示出各种电磁力和滑差率之间的关系.讨论了牵入同步需要满足的条件.分析表明,满足一定条件时复合次级永磁直线同步电动机可以在恒频、恒压电源供电时启动.

永磁无刷直流电动机的转矩脉动及其削弱方法

对永磁无刷直流电动机转矩脉动进行分类 ,分析了造成转矩脉动的原因 。

双鼠笼永磁感应电机设计算法及多目标优化

结合感应电机和永磁同步电机的设计方法,研究永磁感应电机的设计算法并对电机进行优化。采用等效磁路法确定电机设计基本电磁参数;利用有限元的方法解决双鼠笼转子参数设计中的难点,并提供合理的参数优化取值范围。采用Taguchi方法建立实验正交矩阵,并通过求解实验矩阵对电机结构参数进行初步筛选。进一步利用响应曲面法,建立电机稳态运行指标与优选参数间关系的数学模型,通过求解数学模型来完成电机的优化设计。最后,将完成优化设计的电机与普通感应电机采用有限元的方法进行了性能对比,验证了上述设计和优化方法的正确性及双鼠笼永磁感应电机性能的优越性,为永磁感应电机的分析设计与优化提供了有价值的参考。

直线电机驱动的活塞式空气压缩机

介绍了用直线电机直接驱动的活塞式空气压缩机基本结构、原理以及控制方法。和传统的旋转电动机驱动的活塞式压缩机、电磁式活塞压缩机相比 ,直线电机驱动的活塞式压缩机具有突出优点。

可调速永磁异步耦合器研究

针对筒式可调速永磁异步耦合器的两种结构鼠笼式和复合实心式的传动性能进行研究以及性能比较,旨在不同应用场合中提高永磁异步耦合器传递效率和功率。首先,利用有限元法计算,讨论鼠笼转子槽参数对鼠笼式永磁异步耦合器的传递转矩和启动转矩的影响,以及铜层厚度对复合实心式永磁异步耦合器的传递转矩和效率的影响;然后,对3种尺寸规格永磁异步耦合器两种结构的机械特性、温度和调速特性进行对比分析。结果表明,鼠笼式永磁异步耦合器可以在高转速下提供更高的输出转矩,可以应用于高转速高输出场合。

双转子双鼠笼永磁感应电机起动过程中永磁体退磁研究

针对双转子双鼠笼永磁感应电机起动过程中永磁体的退磁问题展开研究。分析了该电机的退磁机理,确定了永磁体退磁幅度最大部位。并在永磁体退磁幅度最大部位内选择一个参考点,重点讨论电机在不同条件下起动过程中参考点的退磁情况。分析了负载转矩、转动惯量和永磁转子初始位置对起动过程中永磁体退磁的影响。研究了双鼠笼绕组对定子磁场退磁的屏蔽作用。确定了电机在极端工作条件下的退磁区域,并对电机永磁体发生局部不可逆退磁前后的稳态性能进行了对比分析。研究表明电机起动过程具有较大的退磁风险,双鼠笼绕组对永磁体退磁具有一定的抑制作用。

转子槽参数对开槽实芯转子永磁电机的影响研究

针对小功率感应电动机效率较低、功率因数不高等问题,对已有的三相感应电动机改造为一种新型同步电机-开槽实心转子自起动永磁同步电动机进行了研究。对Y90L-4,1.5 k W型感应电动机进行了分析,利用其定子,重新设计一新型转子。所设计的转子采用实芯结构,沿转子铁芯外圆周开槽,且铁芯内置永磁极。利用有限元计算并分析了转子槽参数对电机自起动能力和稳态运行性能的影响,归纳出了其中的规律性。最后对比了感应电动机和基于改进的开槽实心转子自起动永磁同步电动机的起动和稳态运行性能。研究结果表明:开槽实心转子自起动永磁同步电动机的起动转矩倍数更大,不同负载转矩下的功率因数更高。

五相永磁同步电动机缺相故障下的磁动势分析

通过分析五相永磁同步电动机正常与缺相下的磁动势,试图找到一种电流控制策略来调整电机缺相情况下的磁动势波形。包括一相开路、相邻两相开路和不相邻两相开路三种情况。所提及的控制方法能够保证该五相电机在缺相故障下仍然能够安全运行。为了证明该电流控制方法具有可行性,每一种故障都进行了仿真分析,仿真结果验证了理论分析的正确性。

盘式永磁涡流耦合器涡流研究

本文旨在研究盘式涡流耦合器涡流分布特点。采用解析法得到了涡流密度的函数表达式;利用三维有限元法分别计算正常工作状态和起动状态下涡流径向分量和周向分量沿径向和周向分布的三维图形并总结涡流沿周向、径向、轴向的分布特点。根据涡流密度的函数表达式着重分析了导体盘材料、气隙长度和转差率三个重要因素对涡流的影响。通过对盘式永磁涡流耦合器涡流特点的把握,合理的解释了轴向磁力随转差率变化的规律。

面贴式永磁同步电动机的弱磁特性优化

针对面贴式永磁同步电动机的特点,选择电机的槽型参数H_(s2),B_(s0)和永磁体厚度hm以及极弧系数α_p这4个参数作为初选变量,对电动机的性能进行优化,使得电动机在获得较大弱磁扩速倍数的同时又具有较高的效率。优化过程中首先采用田口参数优化方法对电机进行多目标优化设计,分析参数变化时电机性能指标的变化趋势,其次对于影响趋势显著的变量进一步采用响应曲面方法,设计以弱磁扩速倍数、效率为响应的实验,得到最终的优化结果。仿真结果验证了上述方法的有效性和正确性。