气隙磁密3次谐波对电机振动噪声的影响

针对电机的电磁振动噪声问题,发现了提高电机气隙磁密的正弦性不一定能够降低电机的振动噪声。鉴于此,分析了引起电机振动和噪声的主要力波阶次和频率,并探究了气隙磁密3次谐波与电机振动噪声的具体函数关系。为了分析引起电机振动和噪声的主要力波阶次和频率,在利用解析法的基础上排出力波表,确定了主要噪声源。为了探究气隙磁密3次谐波对电机振动噪声的影响,建立了气隙磁密及径向力波的数学模型,并通过遗传算法求解了电机气隙磁密3次谐波的最佳幅值。分析结果显示,提高气隙磁密正弦性不一定能够降低电机振动噪声,气隙磁密3次谐波在一定范围内存在最优值使得电机振动噪声最小。分析结果为低噪声电机的设计提供了参考依据。

确定饱和电机气隙磁场谐波的新方法

本文提出一种把分析气隙磁场的数值方法和解析方法结合起来以求解在饱和条件下电机气隙谐波磁场的方法。这种方法能求出在饱和条件下气隙谐波磁势及开槽等因素引起的谐波磁场,和由于饱和所出现的谐波磁场,这两种可以是同次而不同速的谐波磁场。根据这种新方法所给出的结果,可对电机性能进行准确合理的分析。本文所做的算例结果,证明了这种方法的正确性。

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。

变极凸极同步电机气隙磁导谐波磁场及其在定子并联支路中引起环流的分析

通讨对变极凸极同步电机气隙磁导谐波磁场及其定子各支路绕组的分析，从理论上证明了该类电机气隙磁场中存在很强的分数次谐波分量．这种谐波将会在有并联支路的定子绕组中产生环流。

基于气隙磁场重构的永磁电机转矩脉动抑制研究

永磁电机的齿槽转矩引起转矩脉动,影响电机系统的低速性能和控制精度。该文建立齿槽转矩与气隙磁场谐波的模型,分析低次谐波磁场对齿槽转矩的影响规律,揭示齿槽转矩产生机理。通过部分磁极反余弦削极技术重构气隙磁场波形,抵消3、5、7次谐波磁场引起的齿槽转矩,实现电机齿槽转矩的抑制。与现有减小齿槽转矩的方法相比,所提方法通过间接控制气隙磁场减小齿槽转矩。通过有限元法对所提的方法进行验证,并研制1台12槽8极部分反余弦削极转子永磁电机,进行相关测试。

多相感应电动机的气隙磁势谐波分析

采用绕组函数法分析多相感应电动机定子绕组为正弦分布、集中整距和短距分布等形式时气隙磁势谐波的分布,在此基础上简单讨论建立对应的电机数学模型。由于多相电机具有转矩大,定子绕组分布和激励形式灵活的特点,相比传统三相电机其优点显著。

基于磁场补偿的定子永磁型磁场调制电机转矩性能提升研究

在定子永磁型磁场调制(stator-permanent-magnet field modulated,S-FMPM)电机的设计基础上,引入磁场补偿设计,以期改善磁场调制效应,为实现电机转矩性能提升提供可能。基于气隙磁场调制理论,建立S-FMPM电机的调制函数,并展现磁场调制过程,确定主要气隙谐波参与电机转矩性能研究。研究过程中,采用转子分区设计形成双气隙电机,使气隙磁场获得一定的补偿效果。接着,探讨双气隙电机的磁势分配规律,并基于此验证磁势利用效果的改善和电机转矩性能的提升;进一步,为改善该电机的磁场补偿效果,定义了体现磁势利用效果的谐波因子和反映转矩补偿效果的转矩补偿因子,分别作为优化目标,并引入分层优化策略对电机进行优化。最后,为了验证电机设计和优化分析的有效性,对电机电磁性能进行评估与分析,制造样机并进行实验,验证电机及其优化设计的合理性和有效性。

聚磁式场调制电机谐波分析与电磁转矩计算

不同于传统的永磁同步电机,外转子聚磁式场调制型(FCFMPM)电机基于磁场调制原理实现机电能量转换,使得气隙磁场中含有丰富的谐波磁场。利用磁路法推导并分析FCFMPM电机的永磁磁场和电枢磁场气隙谐波特性,明确了参与转矩传递的主要谐波成分。基于有限元计算和麦克斯韦张量法,计算电机稳态运行时气隙磁场谐波对转矩的贡献,并对不同谐波进行了分类。最后进行有限元建模仿真,验证了本文方法的准确性。同时对FCFMPM电机转矩脉动产生的原因进行了解释,为抑制转矩脉动的研究提供了理论依据。

基于场路耦合法的大型异步电机气隙磁场研究

电机气隙谐波磁场影响电机的转矩特性、附加损耗和振动噪声等,准确计算电机电磁场尤其是气隙磁场的分布显得尤为重要.利用ANSYS软件,基于场路耦合法,建立大型异步电机电磁场场路耦合分析模型,通过对大型异步电机的电磁场进行计算,得出样机在不同运行状态下的磁力线分布图.在此基础上,分析空载和额定运行状态时电机的气隙谐波磁场,研究电机气隙磁场谐波成分与电机开槽和电机负载的关系,为大型异步电机性能的优化提供理论依据.

定子槽口宽度对同步电机转子涡流损耗的影响研究

针对定子槽口宽度对永磁同步电机转子涡流损耗的影响问题,探讨定子槽口宽度与转子涡流损耗之间的关系。以额定功率为18 kW的四极机电液耦合器表贴式永磁同步电机为例进行研究。同时,采用Ansys EM电磁场软件,建立电机二维有限元模型,在定子槽口不同宽度下,对气隙磁场谐波幅值的变化与转子上电涡流密度分布情况进行分析,分析磁场谐波幅值、转子电涡流密度与定子槽口宽度的关系。仿真结果表明,气隙磁场中的一阶齿槽谐波幅值最大,且其幅值随槽口宽度的增加而增大;涡流主要集中在转子表层,转子表层涡流密度随槽口宽度的增加而增大;转子中涡流损耗随槽口宽度的增加而增大,且涡流损耗与槽口宽度成二次函数关系。该研究为永磁同步电机定子槽型的优化设计提供了理论依据。

U型永磁电机齿槽转矩优化方法研究

针对齿槽转矩过大影响永磁同步电机稳定运行的问题,推导电机齿槽转矩表达式,研究主要影响因素,并提出利用转子表面开槽来削弱电机齿槽转矩的方法,以3相8极48槽U型内置式永磁同步电机为例,研究转子表面开槽的形状、偏移角度、宽度、深度等对电机气隙磁密谐波和齿槽转矩的影响规律,确定出最优开槽参数。优化后的开槽参数可有效降低内置式永磁同步电机齿槽转矩,削弱气隙磁密多次谐波,提高电机稳定性。

CDB型高效节能电泵电机

本文在分析单相电容电动机气隙磁场谐波的基础上,介绍采用120°、60°相带分布的不对称正交正弦绕组和“不平衡”法设计辅绕组及匹配移相电容来设计高效节能水泵电机。