基于FLUX~的永磁无刷电机齿槽转矩抑制的仿真研究

基于Cedrat公司FLUX软件的仿真环境，建立了永磁无刷电机的仿真模型，对比研究了辅助凹槽深度、宽度及数目对电机齿槽转矩的影响，为永磁无刷电机齿槽转矩抑制提供了一定依据。

ALA+PM转子同步电机直接转矩控制探讨

该文比较了ALA+PM转子同步电机和传统的PMSM电机的转矩特性,前者随定子磁链的增大,转矩与负载角始终保持线性关系,不像后者需要约束条件。直接转矩控制是ALA+PM转子同步电机最好的控制方式,但定子磁链大于永磁磁链和小于永磁磁链,都会使定子电流增大,采用最大转矩/电流比(MTPA)方式给定定子磁链不会产生额外损耗。

四维通量法在珠三角地区秋季PM_(2.5)区域输送研究中的应用

为探讨珠三角地区秋季PM_(2.5)区域输送对广州的影响,选取2015年10月19日—11月26日为研究时段,利用四维通量法,并结合WRF-CMAQ模式,计算与广州相邻的7个城市边界线上PM_(2.5)在不同高度的输送量。结果表明:15km高度内,广州的PM_(2.5)输入来自清远、东莞、深圳,向佛山、惠州、韶关、中山输出;输入量大小依次为清远、东莞、深圳,输出量大小依次为中山、韶关、惠州、佛山;垂直方向上,2km以下高度,PM_(2.5)输送以输出广州为主,2km以上高度,PM_(2.5)输送以输入广州为主;日间13:00—18:00为PM_(2.5)输送强度的高峰期,且该时段的PM_(2.5)净输送量以清远与佛山的输入为主。

新型聚氨酯HPM筛板在鞍钢烧结厂的应用

针对鞍钢东鞍山烧结厂使用传统筛板对熔剂进行筛分,出现严重的堵孔、糊孔问题,江苏亿亿和华筛分设备有限公司设计研制出针对这种物料的HPM高弹性筛板,通过6个月的试用,获得了良好的筛分效果,筛分效率由70%左右提高到85%左右,经济效益良好,现场粉尘抑制及环境质量改善效果显著。

考虑交叉饱和影响的永磁同步电机稳态参数有限元分析

针对永磁电机相关控制策略及性能计算均需要准确地得到电感和磁链等稳态参数,而它们又受交叉饱和效应影响严重,常规方法无法准确计算的问题,以有限元为工具,分析了计算永磁磁链和直轴、交轴电枢反应电感的不同方法。研究了交叉饱和效应对永磁电机的直轴、交轴电枢反应电感的影响,提出由于交叉饱和效应导致的直轴交轴存在互感,以及直轴上的永磁磁势产生交轴磁通的问题。采用冻结单元磁导率的方法,将非线性场线性化,计算得到了稳态参数随直轴、交轴电流变化的趋势。通过对比,使用计算得到的稳态参数仿真结果和实际测试结果,在空载与负载条件下的吻合很好,证明了使用冻结磁导率法计算参数是可靠的。

混合永磁记忆电机系统及其关键技术综述

混合永磁记忆电机（hybrid permanent magnet memory machine,HPM-MM）采用高矫顽力和低矫顽力永磁混合励磁,既具有传统永磁同步电机转矩密度和功率密度高的优点,又具有记忆电机气隙磁通在线可调的特点。因此,它在要求宽速运行的新能源发电、电动汽车等领域具有广阔的应用前景。在研究HPM-MM并联和串联永磁磁路调磁机理的基础上,按混合永磁在电机内部的位置将HPM-MM分为转子永磁型和定子永磁型两类。介绍了HPM-MM的拓扑结构、运行原理、数学模型及控制策略,总结了它们的共性规律和个性特点。研究了HPM-MM分析方法、永磁磁链观测及转矩脉动抑制等关键技术,分析了几种具有特殊功能的HPM-MM的拓扑结构和运行原理,最后展望了该电机系统的发展方向。

新型永磁开关磁链电机

分析设计两种具有结构简单、转矩密度高等优点的新型三相永磁开关磁链电机,并利用二维有限元软件分析电机几何形状对反电动势波形、齿槽定位转矩和径向不平衡力等因素的影响,并以此为基础进行优化设计。

软磁复合材料在轴向磁场永磁风力发电机中的应用

讨论了SMC在直驱风能转换系统中的轴向磁场永磁(AFPM)同步风力发电机设计中的应用。首先介绍了轴向磁场永磁电机的结构特点;然后介绍了SMC材料的特性,讨论了SMC材料在永磁风力发电机设计中的应用;最后使用有限元法将基于SMC的AFPM风力发电机与采用硅钢片定子铁心的AFPM风力发电机进行了比较,证明了所提方案是可行的。

定子无铁心永磁电机技术研究现状与发展

由于定子全部或局部取消了具有磁饱和特性的导磁铁心介质,定子无铁心永磁电机具有效率高、过载能力强、无齿槽转矩、转子损耗低等优点,在飞轮储能、风力发电、航空航天伺服和全电推进系统等场合具有重要的应用前景。依据磁场形成原理对定子无铁心和无槽永磁电机进行了分类,包括径向磁场型、轴向磁场型、直线运动型等。阐述了不同结构拓扑下的定子无铁心电机的特征和关键技术,包括定子绕组的设计与冷却、气隙磁场正弦度的优化、小电感特性下的控制技术等。总结了国内外定子无铁心和无槽永磁电机研究进展及其应用情况。结合定子无铁心永磁电机的效率、转矩等特性,讨论了该类电机的研究方向和发展趋势。

一种增量式光电编码器Z信号处理方法研究

双通道磁通切换永磁(Dual-channel Flux-switching Permanent Mangnet,DC-FSPM)电机是一种新型的高可靠性定子永磁型电机。基于新型数字信号处理器TMS320F2812搭建了全数字DC-FSPM电机驱动系统,采用增量式光电编码器作为位置检测装置。为解决Z信号易发生信号丢失,进而导致位置信号累积误差的问题,设计了Z信号处理电路。实验结果表明,所设计的位置信号处理方法有效,为DC-FSPM电机进一步的研究奠定了基础。

转子结构对轴向磁场磁通切换永磁电机性能的影响

在介绍轴向磁场磁通切换永磁(AFFSPM)电机结构的基础上,采用解析与仿真相结合对转子齿宽进行优化;基于全场域有限元模型,分析了转子结构参数包括齿宽、齿形和厚度对电机感应电势和定位力矩的影响。结果表明:转子齿宽与转子齿形对电机性能有较大的影响,而转子厚度对电机性能的影响较小。

集成式“V”形永磁体磁通切换电机性能分析

为提高永磁磁通切换电机中永磁体利用率,介绍了一种集成式"V"形永磁体磁通切换电机,分析了其结构特点,对电机绕组空载反电势、转矩特性、损耗以及效率等电磁性能进行了有限元分析并与常规12/10极磁通切换电机进行了比较。研究表明,相对于常规永磁磁通切换电机,该电机结构能有效提高永磁材料的利用率及功率密度。在相同线负荷下,该电机平均输出转矩提高了22.8%,转矩/永磁材料体积比值提高了26.3%,额定负载时输出功率能增加近24%,效率则下降2.1%。总体说来,该电机继承了永磁无刷类电机高效率、高转矩密度、高功率密度的特点,在电动汽车等新能源汽车领域具有应用前景。

基于虚拟直流母线结构的轴向磁场永磁电机小电容驱动系统

该文提出一种新的有源功率解耦电路及瞬时电压控制策略,基于此构建轴向磁场永磁电机(axialfieldpermanent magnet,AFPM)的小电容驱动系统。该有源功率解耦电路在电网、直流母线之间构建2套功率供给通道,增加了电网脉动功率控制自由度和灵活性。控制解耦电容电压跟踪虚拟直流母线电压脉动量变化,有效抑制电网脉动功率对直流母线电压的影响。将瞬时电压控制策略引入到小电容AFPM电机驱动系统直流母线电压抑制环节,进一步将直流母线电压波动控制在较小的范围内,实现静、动态工况下小电容AFPM驱动系统高性能运行。分析该有源功率解耦电路的工作机理,对其数学模型进行推导,详述电路关键参数的设计思路。最后,通过原理样机验证该解耦电路及对应小电容驱动系统的有效性。

不同充磁方式的对转永磁电机气隙磁场性能研究

针对磁钢不同充磁方式对电机磁场性能影响不同,在对比分析径向充磁、平行充磁和Halbach磁体磁化强度分布的基础上,提出一种计算内永磁体转子和外永磁体转子对转电机气隙磁密的解析算法。该算法计算结果与有限元分析结果接近且趋势相同,是一种在电机设计前期预报气隙磁场分布的有效方法。利用解析和有限元相结合的方法研究了充磁方式对2种转子结构对转永磁电机气隙磁场的影响。结果表明:外永磁体转子对转电机选择径向充磁能获得趋近方波的气隙磁密和较高的磁密峰值,适合无刷直流电机;内永磁体转子对转电机选择平行充磁既可提高气隙磁密的正弦分布程度,又能得到较高气隙峰值;Halbach磁体的电机气隙磁密正弦分布程度高,谐波含量小,适用于永磁同步电机。

一种减小磁通反向电机齿槽转矩的新方法

磁通反向式电机定转子为双凸极结构,定子凸极上粘贴两块充磁方向相反的永磁体,齿槽转矩比较大。提出一种转子凸极大小齿相间布置、转子分成等长两段且两段空间错开一个转子齿距的结构,以削弱齿槽转矩。通过电磁场有限元分析,证明这种方法能很好地削弱齿槽脉动转矩,而且制造工艺简单。

轮辐式永磁轮毂电机高效轻质设计与优化研究

该文将"磁场调制技术"引入轮毂电机设计中,提出一种轮辐式永磁轮毂电机。通过在电机的定子侧与转子侧同步引入内含调制效果的"开槽拓扑设计",以期改善磁场调制效应,从而为实现电机的高转矩密度、高效轻质提供潜在的可能。研究过程中,以磁场调制原理为理论基础,针对轮辐式永磁轮毂电机的磁势、磁导及气隙磁密进行推导与分析,确定电机的开槽位置和形状是开展电机优化设计的关键要素。并且,以电机的转矩能力、损耗与质量为性能考虑因素,针对性地定义永磁磁能利用因子和轻质因子,为电机的优化设计提供有效的目标考量。为获得有效的降维优化设计,引入分层优化策略,旨在提升优化设计效率。基于此,针对轮辐式永磁轮毂电机的调制特性与电磁性能进行评估与分析。最后,理论分析、仿真计算与实验结果验证了轮辐式永磁轮毂电机及其优化设计的合理性与有效性。

规模化笼养蛋鸡舍冬季氨气和颗粒物排放特征研究

畜禽养殖的氨气(NH3)和颗粒物(particulatematter,PM)排放已成为危害人畜健康,并可能造成环境风险的重大问题。该文选择北京郊区一典型规模化蛋鸡养殖舍,对典型冬季条件下蛋鸡舍的NH3和PM排放进行了连续8d的监测;并根据二氧化碳平衡原理,对NH3及PM的排放通量进行了估算。研究结果表明,蛋鸡舍出风口处NH3平均质量浓度为(4.58±3.29)mg/m3,每只鸡NH3排放通量为(32.2±12.5)mg/d。蛋鸡舍出风口处PM2.5、PM10和总悬浮颗粒物(total suspended particulates, TSP)质量浓度为(0.13±0.06)、(0.81±0.16)、(3.28±1.32)mg/m3,每只鸡PM2.5、PM10和TSP排放通量分别为(0.7±0.4)、(6.3±1.4)、(27.6±12.5)mg/d。氨气以及PM的排放均随着舍内1次/2 d的机械清粪频率呈现2 d的周期变化趋势。除清粪作业、鸡群日间活动等影响外,舍内PM2.5浓度一定程度上受舍外环境本底值影响。舍内PM2.5与PM10的比例在10.4%~20.4%之间。舍内PM2.5颗粒上所含的K+、Mg2+含量均显著高于舍外环境本底PM2.5(P<0.05)。同时舍内及舍外PM2.5颗粒上解析出来的阳离子所带的电荷量均高于阴离子。研究结果可为畜禽养殖NH3和PM排放清单的编制提供基础参数;同时对畜禽舍PM的组分研究,可为后续开展二次无机气溶胶形成机理以及颗粒物源解析的研究提供支撑。

电动汽车用永磁同步电机铁耗计算

为了研究电动汽车永磁同步电机损耗,借助有限元分析软件,依次用正弦等效法、径向切向法和傅里叶分解法逐渐精确分析了永磁电机的磁密波形,从而准确计算出铁心损耗值。用一台额定转速4 500 r/min的永磁电机进行损耗试验及分析,并将分离出的铁耗值与三种方法的计算值比较,验证了三种方法的计算值越来越接近实测值,为进一步进行电机优化设计、减少电机损耗和温升研究奠定了基础。

表贴式轴向磁通永磁电机齿顶漏磁的分析计算

分数槽绕组轴向磁通永磁(AFPM)电机的齿顶漏磁较大。在利用等效磁路计算程序调试电机设计方案时,需要准确计算漏磁系数,而准确计算漏磁系数的前提是准确计算齿顶漏磁系数。根据轴向磁通永磁电机磁通路径的分布特点,针对定子齿和磁极不同的相对位置,给出了不同位置角时的齿顶漏磁解析公式。为了验证解析公式的正确性,以一台电机的设计方案为例,采用解析法和有限元法分别计算漏磁系数,结果表明解析计算结果和有限元计算结果具有较好的一致性。最后给出了齿顶漏磁与电机极数之间的关系,为电机设计和优化提供了参考。

基于新型定子磁链观测器的直接转矩控制

文中提出一种基于转子位置的面贴式永磁同步电动机的定子磁链估计方法.该方法从转子的位置信息和定子电流预测定子的磁链.给出了磁链观测器的数学模型,并在空间矢量调制直接转矩控制(SVM-DTC)策略中对该磁链观测器与常规电压积分式观测器进行了比较研究.仿真与实验结果表明,采用该观测器的SVM-DTC可以在2%～100%额定转速内稳定运行,电流波形畸变小,转矩性能优越,而采用常规电压积分式观测器的SVM-DTC在转速低于15%额定转速已不能稳定运行.