电动汽车轴径向混合磁通同齿极开关磁阻电机设计与分析

针对传统开关磁阻电机由于转矩脉动大、转矩密度低等缺点限制其在电动汽车驱动电机领域发展的问题,提出了一种新型电动汽车轴径向磁通分段转子开关磁阻电机结构。首先,阐述了新型电机的拓扑结构和工作原理。然后,根据功率方程给出主要设计参数。其次,选取4个结构参数,通过有限元进行正交试验矩阵分析,结合多目标影响程度的权重矩阵选取最佳的参数组合,进一步提高电机性能。最后,通过仿真实验对比和静、动态特性分析,分别验证了轴径向磁通分段转子开关磁阻电机模型的准确性和所提电机结构对于性能提升的有效性。

双转子径向永磁电机的设计与有限元分析

介绍了双转子径向永磁电机的基本结构、原理及特性,采用解析法分析了其电感参数的计算,并给出了设计依据,最后利用有限元法对所设计的电机进行了静态磁场的分析和电感计算值的验证。结果表明,双转子径向永磁电机在磁场上可看作由共用定子铁心的两个传统内、外转子永磁电机并联而成,而电感计算则可看作串联,电感的解析值与有限元计算值吻合得较好,证明了电机分析和设计的可行性。

径向通风电机流体流动及传热特性分析

为研究径向通风电机内部流体分布、传热性能及温升特性,根据径向通风电机通风结构及传热特点,建立三维流动及传热耦合的物理模型和数学模型,结合工程实际给出基本假设和边界条件,采用有限体积法对流体场及温度场进行求解,得出电机内部冷却介质流动性能、传热特性及电机各部件的温升分布情况。最后,对电机定转子股线、绝缘及铁心温升分布做了详细分析,获得电机温升分布趋势及温升最大值的位置。为径向通风电机综合物理场的准确计算以及通风结构的优化提供了理论依据。

双转子径向永磁电机气隙磁密的分析计算

双转子径向永磁电机可以大大提高转矩密度和效率。该文首先简要介绍了双转子径向永磁电机的基本结构、原理、特性及设计依据,然后采用等效磁路法对气隙磁密进行了解析,最后利用有限元法对所设计电机进行了静态磁场的分析和气隙磁密计算值的验证。结果表明,双转子径向永磁电机在磁场上可看作由共用定子铁心的两个传统内、外转子永磁电机并联而成,气隙磁密的解析值和有限元计算值也吻合得较好,证明了分析和设计的可行性。

改进的径向及盘式结构电机冷却装置

针对目前盘式永磁电机及径向结构电机冷却系统存在的弊端,文中分别提出了盘式永磁电机封闭式冷却装置及一种新型径向结构电机冷却装置。其中盘式电机封闭式冷却装置,在端盖内采用螺旋式水道、机壳内采用直水道,水道分布符合盘式电机的结构特点。新型径向电机冷却装置在机壳内部设置了热空气通道与冷却水通道,两者直接发生热交换,将电机内部热量带出,避免电机内部产生局部过热。

双转子径向永磁电机定子支撑结构刚度分析

双转子径向永磁电机能够有效利用电机内部空间,提高电机的转矩密度。但目前国内外对双转子永磁电机的研究仅停留在研究试制阶段,对双转子电机结构方面的研究甚少,其中涉及大功率双转子永磁电机结构的研究还不是很深入。针对双转子电机的结构特点,提出了一种适用于大型永磁风力发电机的定子双支撑式双转子永磁电机结构,并对该结构的定子支撑结构进行了理论分析,推导出了定子支撑结构的刚度解析公式,以一台1.65 MW,150 r/min的双支撑式双转子永磁风力为例,利用有限元方法验证了解析公式的正确性。

轴向磁通与径向磁通永磁同步电机性能对比

为了研究轴向磁通永磁同步电机在增程器应用场合下,是否比传统径向磁通永磁同步电机电磁性能更具优势,分析两种不同拓扑结构电机的结构及特点,利用有限元求解方法分别设计了轴向磁通与径向磁通永磁同步电机,并对两种不同拓扑结构电机在空载反电动势、齿槽转矩、功率密度及效率等方面进行电机运行性能对比及分析。结果表明,轴向磁通永磁同步电机性能良好且具有一定优势,可作为增程器发电机设计的有力竞争者之一。

康扬水电站发电机径向轴承端盖漏油处理

康扬水电站机组为灯泡贯流式机组,机组在运行初期就发现发电机仓有大量的润滑油,经检查发电机径向轴承端盖存在大量漏油现象,经过分析和处理解决了漏油问题。文章介绍了漏油原因和处理方案。

磁致伸缩引起的非晶合金永磁电机振动解析计算

磁致伸缩是引起非晶合金永磁电机振动的主要原因之一。基于压磁方程建立了磁致伸缩引起的非晶合金定子铁心振动解析模型。解析模型求解区域分为定子铁心轭部和齿部子域。以振动位移为求解变量,在轭部和齿部分别建立振动微分方程,采用分离变量法求解偏微分方程,并利用边界条件得到待定系数。在解析模型的基础上,推导出电机振动特性解析计算公式。解析模型适用于计算磁致伸缩引起的径向磁通非晶合金永磁电机振动,可计算电机定子铁心振动位移、速度、加速度和应力。利用有限元法对解析法进行验证,表明了该解析方法的有效性。

船舶轴带发电机发展综述及前景探究

目前,国内外对轴带发电机的研究主要集中在轴带发电机的恒速传动装置以及恒频逆变装置方面,并没有重点研究轴带发电机的结构。现代的轴带电机系统发展方向是:投资成本不断降低,运行周期内节能效益不断提高,稳定性不断改善,功能上要求具有长期并联运行能力,同时具有PTI(Power Take In)和PTO(Power Take Out)双模式运行能力。从电机结构上来说,基于轴径向复合磁场的发电机结构新颖、节省材料、高性价比、体积小,还可以通过减小电机长径比来提高电机转矩密度,将会是未来船用轴带电机的研究和发展方向。

变换器供电电机的发展及现状研究

阐述了目前主要的几种变换器供电电机(CFM)。详细介绍了CFM基本结构、工作原理、性能特点,系统概述了CFM发展和研究现状。

电动车辆新型电机应用分析

对电动车辆新型电机应用进行了研究,分析了在径向磁场、轴向磁场和横向磁场下各种电机的结构与工作原理,并对其特点进行了比较,指出了影响电机功率密度和转矩密度的因素,为电动车辆电机的选用提供了一定参考。

机器人用直驱永磁电机研究与发展综述

直驱永磁电机以其直接驱动负载、低损耗、高力矩密度和高控制精度等优越性能,成为机器人直驱系统的重要设备之一。介绍了机器人用各类直驱永磁电机的拓扑结构、工作原理以及国内外的研究现状,剖析了直驱永磁电机的设计分析方法、控制技术以及分析了各自优缺点,展望了机器人直驱式永磁电机未来的研究发展趋势。

洗衣机用永磁同步电机转子结构的电磁设计和分析对比

根据变频洗衣机用永磁同步电机要求的抑制转矩脉动,提高功率密度,降低成本的设计要求,研究了3种不同的转子拓扑结构,即表贴式径向充磁、spoke型内置切向充磁式和拼接式永磁同步电机的电磁性能,利用二维有限元方法对三种结构的转矩脉动以及转矩密度进行了仿真分析。仿真结果表明,拼接式转子结构永磁同步电机能有效提高磁钢利用率,增加转矩密度,降低转矩脉动。

轴向磁通电机在新能源汽车领域的应用和展望

随着全球气候变化形势的不断严峻,新能源汽车因其低排放,高能效的特点而广受关注。对于其中的混合动力和纯电动汽车来说,其驱动电机应具有高扭矩密度、高功率密度、高效率、坚固的结构和较大的变速范围,而轴向磁通电机恰恰是一个引人关注的解决方案。本文通过一些轴向磁通电机在新能源汽车领域的应用案例,结合轴向和径向电机的比较,得出了轴向磁通电机在该领域具有一定的优势的结论,并分析了发展前景。

基于可分离式发电机的智能能量回收

该文主要介绍一种基于可分离式发电机的智能储能系统,该系统以滑板为载体,以STM32单片机为控制器,采用径向结构永磁同步电机搭建可分离式发电装置,将制动时滑板的动能转化为电能储存起来,具体包括刹车储能、下坡储能和避障储能3种形式。系统采用一定的控制策略,智能高效地回收能量,并将其储存于滑板电源中。

Analysis of a new 5-phase bearingless induction motor

This paper addresses the bearingless motor with a single set of multiphase windings. The interaction between M and M±1 pole-pair magnetic fields produces radial force. Based on this principle,a bearingless machine is obtained. Conventional bearingless machine has dual windings,levitation windings and torque windings,which produce the two magnetic fields. In the proposed bearingless motor,the two needed magnetic fields are produced by feeding two groups of currents to a single set of multiphase windings. Taking a 5-phase induction motor as example,the inductance matrices,considering air gap eccentricity,are calculated with the modified winding function method. The radial force analytical model is deduced by virtual displacement,and its results are validated by FEA. The mathematical model of the new bearingless machine is set up,and the simulation results verified the feasibility of this novel bearingless motor.

Vibration Response Characteristics against the Radial and Axial Shocks on Small Size Hard Disk Drive Spindle Supported by Oil Film Bearings

This paper describes the experimental study on shock response of FDB （fluid dynamic bearing） spindle for HDDs （hard disk drives）. The FDBs are widely used as rotating shaft support elements for HDD spindle motors. Recently, the opportunity for the HDD spindle motors exposed to external vibration has been increasing because the HDDs are used for various information related equipment such as mobile PCs （personal computers）, video cameras, car navigation systems and so on. Hence, the rotating shaft has a possibility to come in contact with the bearing by external shocks and it causes wear or seizure to the bearing surface. To avoid the problem, it is extremely important to know how the spindle moves against the large shock on HDDs experimentally. However, as far as the authors know, there are few experimental studies treating the shock response of HDD spindles. In this paper, firstly, we propose a new test rig and experimental method for shock response of FDB spindles. Then the shock tests against the radial and axial disturbance on FDB spindle for 2.5＂ HDD are conducted. Finally, the experimental results of shock response waveforms and maximum displacement of disk are shown.

Torque characteristics in a large permanent magnet synchronous generator with stator radial ventilating air ducts

In this study, we investigated the torque characteristics of large low-speed direct-drive permanent magnet synchronous generators with stator radial ventilating air ducts for offshore wind power applications. Magnet shape optimization was used first to improve the torque characteristics using two-dimensional finite element analysis（FEA） in a permanent magnet synchronous generator with a common stator. The rotor step skewing technique was then employed to suppress the impacts of mechanical tolerances and defects, which further improved the torque quality of the machine. Comprehensive three-dimensional FEA was used to evaluate accurately the overall effects of stator radial ventilating air ducts and rotor step skewing on torque features. The influences of the radial ventilating ducts in the stator on torque characteristics, such as torque pulsation and average torque in the machine with and without rotor step skewing techniques, were comprehensively investigated using three-dimensional FEA. The results showed that stator radial ventilating air ducts could not only reduce the average torque but also increase the torque ripple in the machine. Furthermore, the torque ripple of the machine under certain load conditions may even be increased by rotor step skewing despite a reduction in cogging torque.