基于多空气槽新V型转子超高效NVRPM优化设计

依据指标优化设计一款额定功率22 kW、额定转速3000 r/min的压缩机用内置新V型转子永磁同步电机(NVRPM)。由于V型结构永磁电机较多的永磁体块数造成转子极间漏磁增大,以及气隙磁场含有较大的谐波分量易导致损耗增加、效率降低,在初始V型转子上进行3处结构的优化设计:转子面上添加多空气槽;余弦型非均匀气隙;转子分段斜极式。通过有限元仿真NVRPM的电磁特性,并且计算最佳斜极角、分析非均匀气隙中余弦函数的幅值,证明优化后新电机能够减少损耗22.6%、削弱齿槽转矩98.2%、降低转矩波动11.7%。另外,试制实验样机并测试效率高达96.32%且运行区域宽广高效。因此NVRPM的优化设计具有实践性,适合压缩机生产使用。

基于分段隔磁桥的V型转子永磁电机的振动噪声削弱方法

电动汽车用V型转子永磁电机中的电磁噪声是电动汽车噪声的主要来源,影响到乘车人的舒适度问题。本文以1台额定功率104 kW的电动汽车用V型永磁电机为研究对象,分析电机电磁噪声产生的原因,提出一种在转子中开设分段隔磁桥的方案以降低电机的振动噪声,并与不分段隔磁桥、双层分段隔磁桥方案进行比较。在Maxwell中建立仿真计算模型,并采用有限元法对多个优化方案的电机模型进行电磁性能、振动、噪声的分析比较,并通过样机的振动噪声试验证明了计算方法的正确性及准确性。结果表明,考虑到制作工艺等问题,采用单层分段隔磁桥能够在几乎不影响电磁性能的情况下,有效地减弱电机的电磁噪声。

优化对称性降低V型内置式永磁电机齿槽转矩

降低齿槽转矩可以提升V型内置式永磁电机的振动和噪声性能。在分析齿槽转矩对称性的基础上,研究了转子参数对V型内置式永磁电机齿槽转矩对称性的影响,并给出了一组最优的参数组合,提高齿槽转矩波形的对称性,再结合转子分段错极的方法有效降低了电机齿槽转矩。通过二维和三维有限元仿真,分析了改进后的转子参数组合对电机性能的影响,验证了所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明,在对电机性能影响较小的前提下,通过提高齿槽转矩对称性,较未优化前,V型内置式永磁电机齿槽转矩的削弱效果提升了近一倍。

转子V型铣槽动不平衡量的计算建模及多因素影响分析

介绍了电机转子全自动平衡机V型铣削校正方式下V型铣槽动不平衡量的计算建模,分析了矽钢密度、转子直径、铣刀直径、刀尖角、刀尖直线过渡刃长度、进给长度和铣削深度等多种直接因素对V型铣槽动不平衡量的影响,并在此基础上示例性给出了两种有效的控制因素影响的方案措施。应用表明,此分析结果显著地提高了机型的平衡校正精度和理论可靠性,对一般转子的V型铣削校正具有普遍意义。

高速V型内置式永磁转子动力学分析及结构优化

高速V型内置式永磁转子在离心力的作用下主、辅隔磁桥容易损坏,有必要对高速V型内置式永磁转子进行强度分析和结构优化。基于高速离心力、变形协调机理,建立V型内置式永磁转子结构力学解析方程,并通过有限元模拟进行对比验证。结合飞轮储能磁力耦合传动装置中对V型内置式永磁转子的设计需求和适应性条件,提取主隔磁桥、辅助隔磁桥相应的径向宽度和切向宽度、永磁体到转子中心的距离、V型永磁体间夹角等表征参数作为优化参数,建立以转子质量、最大应力及最大变形为目标函数与约束条件的多目标优化模型,实现永磁转子结构参数的优化设计。

一种椭球型混合式永磁转子同步电机优化设计及特性对比分析

提出一种椭球型混合式磁路结构的永磁转子同步电机,电机的面贴式永磁体设计为弧形结构,通过机械和电磁参数计算,初步设计得到一台额定功率为3 k W的新型结构电机模型。针对该电机中弧形面贴式永磁体,进行了正弦性的几何参数优化设计;再次,采用有限元分析法分别建立了所提出电机的初步设计结构和优化设计结构的电磁模型;最后,通过对两种有限元模型进行仿真分析,得到了电机的气隙磁通密度波形和相应的分析结果,验证了所提出电机结构的优越性和优化设计的必要性。

现代车用无刷永磁电机设计研究

结合多领域仿真与系统集成优化,将整个设计过程划分为三大步骤,提出一种新的现代车用无刷永磁电机设计理念及设计原则。进一步结合转子结构的应力分析,开展无刷永磁电机的转子结构设计研究,提出IPM无刷永磁电机的一种“V”型转子结构,实际应用于“超越三号”燃料电池轿车牵引电机,有效地提高了电机的高速机械性能并降低了电机的振动和噪声。

内置式起发一体机的设计与优化

随着飞行器技术的不断进步,飞行器内部的电路结构向着小型化和高功率化发展。起发一体机将飞行器的起动、发电结合为一体,不仅可以减小飞行器的体积,还可以为飞行器提供起动转矩和电源支持。对起发一体机的研究现状进行了综述,以内置式永磁同步电机作为起发一体机,对转子结构进行了对比选型。选取了“一+V”型转子,经过优化的电机性能最终符合了设计要求。