基于辅助槽偏移的单相永磁同步电动机齿槽转矩削弱

为削弱单相永磁同步电动机的齿槽转矩,提出一种辅助槽偏移的方法。根据齿槽转矩表达式定性分析了槽数对齿槽转矩的影响,以8槽6极内置式单相永磁同步电动机为例,建立该电动机的Maxwell 2D模型,给出开辅助槽和辅助槽偏移的方法,利用有限元法对不同辅助槽尺寸和偏移角度的齿槽转矩进行分析。仿真结果表明,合适的选择辅助槽尺寸和偏移角度对齿槽转矩的削弱具有显著的效果。为削弱单相永磁同步电动机的齿槽转矩提供了一定的参考依据。

电机气隙磁场谐波分析程序设计

为简化对Ansoft Maxwell 2D的电机气隙磁场傅里叶分解数据的分析和处理,利用Excel VBA设计了电机气隙磁场谐波分析程序。本文介绍了Ansoft Maxwell 2D傅里叶分解工具的使用方法,给出了谐波与横坐标的对应关系、VBA程序设计的思路和代码的实现。利用所设计的程序分别对48槽8极三相永磁同步电动机和8槽6极单相永磁同步电动机的电枢磁场进行分析,准确得到各磁场谐波所对应的次数,并验证了程序结果的正确性。本文所设计的程序对电机气隙磁场谐波的分析具有实用价值。

内置式“一”型单相永磁同步电动机转子结构优化

为降低电动机的转动惯量和齿槽转矩,采用转子铁心挖孔和不均匀气隙的方法对转子结构进行优化,改善自起动单相永磁同步电动机的起动性能。以8槽6极内置式"一"型单相永磁同步电动机为例,讨论了不带起动绕组自起动的可能性,分析改善起动性能的方法。基于Maxwell 2D对转子的铁心磁密进行计算和分析,选择合适的铁心挖孔位置。对转子偏心距进行扫描,分析转子偏心对转子气隙磁密、空载反电势及其波形畸变率的影响。仿真和计算结果表明,电动机的转动惯量和齿槽转矩得到了降低。该文为改善自起动单相永磁同步电动机的起动性能提供了一定的理论依据。

基于齿靴优化的分数槽集中绕组电机定子磁场谐波削弱

为优化分数槽集中绕组电机的定子磁场波形,提出一种定子齿靴优化的方法。本文介绍了定子齿靴优化的思路及其在Maxwell 2D中实现的方法,以8槽6极表贴式单相永磁同步电动机为例,对不同齿靴优化程度的电机模型进行仿真,得到定转子磁场波,并进行傅里叶分解和气隙磁密的计算。仿真结果表明:提出的定子齿靴优化方法能有效地改善分数槽集中绕组电机的定子磁场波形,降低其谐波畸变率。本文为优化分数槽集中绕组电机的定子磁场波形提供了一定的参考依据。

基于Maxwell的整数槽永磁同步电动机分析与设计

为降低整数槽永磁同步电动机的振动和噪声,提出一种新的磁极偏移方法,设计了一款2 000 r/min,52 k W、8极48槽永磁同步电动机。基于Ansoft/Maxwell,创建了电动机的二维有限元模型,计算和分析了电动机的齿槽转矩、转子气隙磁场、输出转矩和径向力波。仿真结果表明:通过采用该磁极偏移方法,可以降低电动机的转矩脉动和噪声。仿真结果与样机试验结果误差在5%以内,验证了该电动机设计的可靠性。

基于重复单元内置式单相永磁同步电动机的磁极偏移

齿槽转矩是单相永磁同步电动机研究的重要问题之一。为降低内置式"一"型单相永磁同步电动机的齿槽转矩,本文基于重复单元磁极偏移的原理,推导了齿槽转矩的傅里叶级数表达式。利用Maxwell2D对8槽6极、10槽8极和16槽8极结构电动机的磁极偏移角度进行扫描。仿真结果表明,基于重复单元磁极偏移方法对降低内置式"一"型单相永磁同步电动机齿槽转矩具有明显的效果,为内置式"一"型单相永磁同步电机齿槽转矩的优化提供了一定的理论依据。

基于双种群小生境差分进化算法的动态经济调度

当计及阀点效应和爬坡率后,动态经济调度(dynamic economic dispatch,DED)问题呈现出非凸、非平滑、非线性等特性。针对此类复杂的工程优化问题,提出将小生境技术与差分进化(differential evolution,DE)算法相结合,利用小生境共享机制和双种群进化策略增加种群的多样性,从而避免了DE算法的早熟现象。将双种群小生境DE算法(niche differential evolution,NDE)应用到10机组24时段的DED经典模型中,并与粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、标准DE算法、增强自适应PSO算法、改进DE算法、混沌差分蜂群优化算法、基本生物地理学优化算法、空间扩张算法进行对比,仿真结果证明NDE算法的有效性和可行性,为解决DED问题提供了一种新思路。

风机用外转子永磁同步电动机的优化分析

为了削弱风机用外转子永磁同步电动机的齿槽转矩,使其性能得到改善。根据永磁同步电动机产生齿槽转矩机理进行分析得知,通过采用不等厚永磁体和对极弧系数进行优化,可以有效降低永磁电机的齿槽转矩。本文以一款24槽8极风机用外转子永磁同步电动机存在较大的齿槽转矩为例,基于Maxwell 2D建立该款电机有限元模型,将磁钢的偏心距和极弧系数分别设为变量,进行扫描分析,仿真结果表明,在合理的范围内,存在一个最优的偏心距和极弧系数使该款电机的齿槽转矩得到明显削弱。因此,本文为降低风机用外转子永磁同步电动机的齿槽转矩在理论上提供了较高的参考价值。

小型电动车用外转子永磁同步电动机的设计与分析

本文基于电机几何相似定律设计一款小型电动车用外转子永磁同步电动机的主要尺寸,通过优化磁钢的极弧系数和在定子齿冠开槽的方法来降低电机的齿槽转矩。首先基于Maxwell 2D建立该款电机有限元模型,对极弧系数进行扫描分析,得到最佳极弧系数,同时在定子齿冠上开槽,仿真结果表明,优化后该电机的齿槽转矩得到明显削弱。最后,试制样机并进行测试,仿真值和样机测试值对比可得,各项性能误差均在8%以内,验证了该设计方法的合理性。本文为设计小型电动车用外转子永磁同步电动机提供一种可靠方法,在工程实践上具有较高参考价值。

起重永磁同步电动机的设计与分析

设计一款8极48槽内转子表贴式起重机用的永磁同步电动机。首先基于Maxwell 2D建立该款电机有限元模型,通过对转子磁钢的极弧系数和偏心距进行优化,降低齿槽转矩,得到最佳的极弧系数和偏心距。最后试制了样机,进行了相关性能测试,仿真结果与样机试验结果对比各项性能指标误差均在8%以内,该款电机的输出转矩平稳,该文在理论和工程实践上都有一定参考价值。

风机用永磁同步电动机振动和噪声的分析

为了降低永磁同步电动机的振动和噪声,以一款风机用的12槽10极永磁同步电动机存在较大振动和噪声为例,利用径向力波分析原理,提出将该款电动机的槽极配合改为24槽8极,通过将分数槽改为整数槽来减少气隙磁场的谐波分量,进而减少低阶径向力波。基于Maxwell 2D建立12槽10极、24槽8极两款电动机的有限元模型,对其进行仿真分析,分别获得定子磁场在额定负载时和永磁体磁场在空载时的气隙磁密波形并对其进行傅里叶分解,然后进行径向力波分析。经过对比分析得出,24槽8极电动机的低阶力波均为0,而且该电动机气隙磁场仅存在奇次谐波。该文为降低风机用永磁同步电动机的振动和噪声在理论上提供了较高的参考价值。

内置式“一”型永磁同步电动机的转子结构优化

为了提高6极36槽内置式"一"型永磁同步电动机性能,通过对永磁体的厚度和嵌入深度进行优化分析,提高电动机的功率因数和效率。基于Maxwell 2D对永磁体的厚度和嵌入深度进行优化仿真,分别得到最佳永磁体厚度和嵌入深度,为永磁同步电机提高功率因数和效率提供了一种可靠的方法。最后试制了样机,通过和原先电动机进行对比分析可知,该电机的功率因数和效率同时得到了提高,该文在工程实践和理论上有较高的参考价值。

分数槽集中绕组永磁电动机的槽极选择与径向力分析

介绍了分数槽集中绕组永磁交流电动机槽极选择的主要依据。简要介绍了永磁电机径向力波分析的理论,重点分析了分数槽集中绕组永磁交流电动机的主要谐波类型。利用有限元分析方法计算了10极分数槽集中绕组永磁交流电动机的谐波磁场,进行了径向力波分析。综合对比不同槽数下电动机的绕组系数、低阶力波含量和齿槽转矩,选择出合适的槽极配合。

永磁同步电动机的优化设计

采用Ansoft软件设计并优化了一款调速永磁同步电动机。通过基于磁路法的RMxprt模块确定电动机尺寸,得到电动机有限元仿真模型。针对该电动机齿槽转矩大的问题,通过Maxwell 2D进行动态仿真,求解出电动机适合的极弧系数、磁钢偏心距以及磁极偏移角度,再进行仿真分析气隙磁密、空载反电动势波形。仿真结果和样机测试结果证实了该电动机设计及优化的合理性,对调速永磁同步电动机的优化设计具有一定的参考意义。

一种确定永磁同步电动机最佳磁极偏移角度的方法

为了使表贴式永磁同步电动机稳定运行,采用磁极偏移的方法对电动机齿槽转矩进行削弱。利用ANSYS Maxwell 2D的参数变量化设计优化方法,确定最佳偏移角度,使齿槽转矩降低至最优值。为永磁同步电动机齿槽转矩的削弱提供了一种可靠准确的方法。样机试验证明,所述方法能有效减小电机齿槽转矩。该文提出的方法具有理论与工程实践意义。

内置“一”型永磁同步电机齿槽转矩削弱

为降低内置"一"型永磁同步电机齿槽转矩,提出了永磁体不均匀分块的方法。首先列出了齿槽转矩解析式,由解析式与永磁体剩磁密度分布的傅里叶展开式,分析了永磁同步电机的磁极在体积不变的情况下,将磁极合理分块后的齿槽转矩比磁极不分块时小。然后,以8极36槽永磁同步电机为例,用有限元软件建立二维模型,分析3个永磁块不同宽度分配对齿槽转矩的影响。最后,分析了永磁体分块对电机反电势和输出转矩的影响。经过有限元软件仿真,结果表明,合理的永磁体非均匀分块能大幅降低齿槽转矩。

陶瓷压砖机用永磁同步伺服电机分析与设计

为了促进陶瓷砖制造行业的节能改造,本文根据陶瓷压砖机驱动系统的工作环境和性能要求,采用综合磁路计算软件Rmxprt和有限元计算软件Ansoft设计一款用于陶瓷压砖机驱动系统的表贴式永磁同步伺服电机,对电机主要尺寸,电机绕组及匝数进行了设计,并对齿槽转矩进行了优化。样机试验证明,该款陶瓷压砖机用永磁同步伺服电机性能符合设计要求,可用于代替陶瓷压砖机驱动系统中的异步电机。

三相双层同心式正弦绕组的设计方法

提出了一种三相双层同心式正弦绕组的设计方法,该绕组是一种等槽满率的正弦绕组。以4极48槽三相异步电动机为例,阐述了等槽满率正弦绕组的设计理论,给出了三相双层同心绕组的谐波分析方法。给出了三相双层同心式正弦绕组设计的步骤和结果,通过对比ANSYS有限元软件的计算结果,验证了绕组谐波分析和设计方法的正确性。所设计的绕组具有谐波含量低和等槽满率的优点,为电动机绕组的谐波分析和设计提供了理论依据。

永磁同步电机转子偏心电磁力和挠度的分析与计算

为了准确计算永磁同步电机(PMSM)转子的挠度,降低电机的生产制造成本,基于理论解析和有限元法,分析与计算了转子偏心电磁力和挠度。推导了PMSM不平衡磁拉力的解析表达式,详细介绍了不平衡磁拉力和转子挠度的有限元计算方法。以355 kW 1500 r/min PMSM为例,对比了不平衡磁拉力、转子挠度的有限元和解析法的计算结果,验证了有限元法的可靠性,对PMSM转子机械的准确计算和振动噪声分析具有一定的参考意义。

基于Maxwell的电机气隙磁场谐波分析程序

使用Ansoft Maxwell 2D对气隙磁场波形进行傅里叶分解,利用VBA语言设计了电机气隙磁场谐波分析程序。该程序通过对12槽10极永磁同步电动机60°相带、大小相带和120°相带绕组时的气隙磁场波形进行分析,可以快速准确地得到各次谐波幅值及其所对应的次数。该程序对磁场谐波的分析具有一定的实用价值。