整数槽永磁同步电动机磁极偏移的分析与试验

通过对整数槽永磁同步电动机分析与设计,消除使电机产生振动和噪声的电磁力波,减小电机的齿槽转矩。首先对整数槽和分数槽电机的力波含量进行分析,再推导出磁极偏移与齿槽转矩之间的关系,并利用Maxwell 2D有限元分析软件对磁极偏移不同角度进行对比与分析,找出最佳偏移角度,并制作了样机。最后通过永磁体偏移和不偏移的仿真结果与样机试验结果进行对比分析,验证了该方法的正确性,对改善永磁同步电动机的振动和噪声的改善具有实用价值。

整数槽永磁同步电动机齿槽转矩的研究

在齿槽转矩产生原理的基础上,根据解析法推导与分析了不同整数槽永磁同步电机的齿槽转矩,并利用Ansys有限元分析软件对不同整数槽永磁同步电机的齿槽转矩进行对比分析与研究。结果表明,采用不同整数槽的永磁同步电机,其齿槽转矩的幅值以及对电机低速运行性能的影响不同。并提出针对不同整数槽采用不同抑制齿槽转矩的方法,进行了样机测试,该分析方法可避免整数槽电机产生较大齿槽转矩,对采用整数槽减小电机径向电磁力、降低永磁同步电机的振动和噪声具有实用意义。

基于复合磁性槽楔的整数槽和分数槽PMLSM性能对比及优化

为了降低电机齿槽力和推力波动,提高电机性能,提出一种由2种不同磁性材料复合而成的新型复合磁性槽楔(composite magnetic slot wedge,CMSW),并根据复合形式不同分为上下复合和左右复合。建立整数槽(12S4P)和分数槽(3S4P)绕组结构的永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)有限元模型,对比整数槽和分数槽绕组PMLSM在单一磁性槽楔和不同复合形式下复合槽楔的齿槽力、永磁损耗、电机推力及波动等电磁特性。结果表明,CMSW对电机推力波动抑制效果优于单一磁性槽楔,并得到不同绕组形式下的CMSW最佳复合形式和配合尺寸。有限元分析结果显示,复合磁性槽楔可以显著降低推力波动,减小涡流损耗,改善电机输出性能。

整数槽绕组与分数槽绕组

分别以整数槽绕组与分数槽绕组电机为例,对各自绕组的嵌法进行详细分析对比,通过实践验证均能达到设计要求。

整数槽三相正弦绕组

某些文献中提出过利用不等元件绕组削弱相带谐波的方法及应用实例,但未解决与单相正弦绕组有相似概念的“三相正弦绕组”这一课题。木文在文献[1][2]的基础上,从正弦浇组的谐波构成出发,导出三相正弦绕组的一般型式,进而由正弦绕组的概念,得出其每槽导体数的计算公式,同时,对各槽槽满率相等的可称为“实用正弦绕组”的可能作了探讨。

整数槽三相绕组的优化

文章从相带谐波综合强度为最小条件出发,对整数槽三相绕组进行了分析计算,并得到其优化结果。

不等宽永磁体削弱表面永磁电机齿槽转矩方法

与现有的改变永磁磁极极弧系数和不同极弧系数组合的齿槽转矩削弱方法不同,研究了一种新的改变极弧系数的方法削弱表面永磁电机的齿槽转矩。在该方法中,除一块磁极外,其它磁极的宽度都相同,利用解析法推导了在保证永磁体用量不变的情况下,改变极弧系数时齿槽转矩的表达式,给出了极弧系数的确定方法,并利用两台电机进行了有限元法分析。仿真结果表明:所给出的极弧系数确定方法可有效地削弱每极整数槽的表面式三相永磁同步电动机的齿槽转矩。

基于磁极偏移圆筒永磁直线电机齿槽力的削弱

为了削弱圆筒型永磁直线电机的齿槽力,在简要介绍圆筒型永磁直线电机齿槽力产生原理的基础上,基于Ansoft软件对圆筒型永磁直线电机的齿槽力进行了分析.以单个磁极和初级齿相互作用产生的齿槽力为基础,运用叠加原理得到整个电机的齿槽力解析表达式,进而提出采用磁极分组偏移来削弱电机齿槽力的方法,并给出了磁极偏移距离的表达式.通过有限元仿真验证了该方法的有效性,同时对磁极偏移后电机的反电势进行了分析,发现该方法对电机反电势的影响很小,所得结论可为直线电机的设计提供一定参考.

不同极槽配合电动汽车永磁同步电机弱磁性能及抗饱和能力研究

电动汽车永磁同步电动机需要宽的调速范围,但在高速弱磁时,铁心的饱和带来了较大的反电势失真和转矩波动,影响电机的运行性能。本文比较分析不同极槽配合的内置永磁同步电机高速弱磁工况的反电动势、电磁转矩和转矩波动情况。仿真分析表明,在高速弱磁条件下与分数槽电机相比,整数槽永磁同步电动机具有较高的反电势失真率和转矩波动;其中36槽8极电机弱磁能力最好,18槽8极电机转矩波动最小。

关于不对称分数槽绕组在小型水轮发电机中的应用

整数槽绕组与对称分数槽绕组大量应用在电机设计之中,但现在的电机学与电机设计书中只谈到设计电机绕组必须对称,而未谈到不对称分数槽绕组的应用。笔者从理论上阐述了不对称分数槽绕组应用的可能性。并结合实际例子,提出不对称绕组应用的条件。这在电机制造与电机改造中有一定现实意义。

分数槽绕组的不同接法对倍极比双速电机性能的影响

分数槽绕组与整数槽绕组的不同之处在于其每极每相槽数q等于分数不为整数，以致构成极相组的线圈数量是不相等的，故其绕组有独特的分布要求。

分数槽绕组在潜水电机中的运用

以潜水电泵的工作原理为基础,分析分数槽绕组的优点。用简便和快捷的表格法确定分数槽绕组的排列,并通过工程实例,验证了它的成功应用。

电流谐波注入的车用永磁同步驱动电机振动噪声抑制

针对0阶空间径向电磁力波对整数槽永磁同步电机电磁振动噪声影响较大的问题,本文以电动大巴车用72槽12极内置式永磁同步电动机为研究对象,应用麦克斯韦张量和磁势乘磁导法,推导了径向电磁力波的径向解析式。分析了该永磁同步电动机中0阶径向电磁力波的主要来源和特征参数(频率和幅值),并对0阶电磁力波中对电磁振动噪声影响较大的频率分量进行了研究。采用定子绕组注入13次谐波电流的方法,削弱0阶径向电磁力波中12f_(0)引起的振动噪声,研究了该方法削弱振动噪声的机理。通过多物理场耦合仿真对比分析了谐波电流注入前后电机电磁振动噪声特性,结果表明注入13次谐波后2000 r/min的振动加速度削弱了51.7%,72阶噪声削弱了20.94%。最后通过实验验证了所提方法的有效性。

基于解析法和有限元法的PMSM电磁力波分析

针对一款现代纺织用48槽8极整数槽永磁同步电动机(PMSM)进行磁场谐波理论和径向力波分析。采用解析法对合成气隙磁场、定子电枢绕组磁场、转子永磁体磁场进行谐波分析。利用解析模型与有限元模型的结合,对比分析了径向电磁力波次数,并设计了基于Python的预处理程序。在完全去解析化的情况下采用有限元法分析了电磁力波的幅值和频率。通过对径向电磁力波空间和时间分布上的进一步仿真,得出与力波次数表相同的谐波极对数,以及具体的力波幅值和频率。通过两者数据对比,验证了有限元法的正确性,同时可以快速、直观地定量分析电磁力波的幅值和频率,误差较小;清楚地观察径向电磁力波空间和时间分布的波动程度及波动位置,为初步判断电机电磁振动噪声的影响程度和后续减振降噪的优化设计奠定了基础。

永磁同步电动机的设计与仿真

针对分数槽配合电机的气隙磁场谐波次数过多,容易产生振动和噪声问题,采用磁路计算和有限元分析相结合的方法,设计了一台8极24槽、11.8kW、额定转速1500 r/min的整数槽配合的永磁同步电动机。给出了确定电机主要尺寸的方法,利用Ansys Maxwell软件对电机空载磁场、反电势、齿槽转矩、电机负载性能进行了仿真分析与计算。样机试验结果表明达到了设计要求,与仿真结果误差在5%以内,验证了设计和仿真的准确性。

基于气隙磁场调制理论的永磁同步电机磁场分析与特性对比

从气隙谐波磁场的角度对具有相同尺寸参数的12槽4极整数槽分布绕组与6槽4极分数槽集中绕组永磁同步电机进行了综合对比。基于气隙磁场调制理论,建立了分布绕组与集中绕组永磁同步电机的气隙永磁磁场和电枢反应磁场模型,分析了分布绕组与集中绕组永磁同步电机气隙磁场特性,并通过有限元进行验证。基于气隙磁场特性,通过有限元分析了两种电机的齿槽转矩、空载反电动势、输出转矩及其随电流的变化、永磁体损耗及其随转子速度的变化。基于气隙谐波磁场总结了分布绕组与集中绕组永磁同步电机的优缺点。

高压电动机绕组断股故障的分析与查找

6kV高压电动机由于焊接不良、槽楔松动与线圈振动等原因常发生绕组断股故障,如何通过测量其电阻判断为断股并准确查找故障线圈位置,是电厂时常遇到的问题。本文就此进行一些必要的分析与实例介绍,以供交流,共同提高。1发现电动机绕组断股的一般规律分析电厂所用大中型高压电动机多属双层叠或波型整数槽绕组,其并联回路数由1,2,……2P(极数)不等。