混合叠压圆筒型永磁直线振荡电机电磁特性分析

圆筒型双定子永磁直线振荡电机因其结构简单、功率密度高而广泛应用于压缩机领域。然而,电机的定子通常采用传统的硅钢片周向叠压方式,导致其叠压系数低、磁路易饱和。因此,该文提出一种新的混合叠压方法。首先,介绍了双定子永磁直线振荡电机的基本拓扑结构和工作原理,给出磁路特有的分布方式;然后,对采用电工纯铁和硅钢片混合叠压方式进行分析,推导了硅钢片数量与电工纯铁之间的占比关系,并对不同硅钢片数量对电机反电动势、电磁推力和损耗的影响进行分析;最后,通过三维有限元分析对采用传统叠压方式和混合叠压方式的双定子永磁直线振荡电机的电磁特性进行了比较和分析。实验结果验证了混合叠压方式在提高电磁推力和简化制作工艺方面的优势。

定子铁心混合叠压再制造电机的齿槽转矩分析

为提高再制造电机的性能,用非晶材料与硅钢材料混合叠压制成再制造电机定子铁心。基于能量法并结合定子混合叠压再制造电机的结构特征,提出以分段叠加算法近似替代三维计算定子混合叠压电机齿槽转矩的方法;基于近似叠加算法,利用分段设置反向斜槽的方法来减小齿槽转矩。应用Ansoft 3D软件分析了混合叠压方式对电机齿槽转矩的影响规律;对比分析了不同混合比例下电机的性能参数,确定了混合叠压的材料比例;对确定混合比例下正反斜槽后电机的齿槽转矩与空载电动势进行了分析。结果表明,定子混合叠压再制造电机的齿槽转矩与叠压方式无关,只与所用材料的比例有关;反向斜槽相比于正向斜槽,在有效减小齿槽转矩的同时,对电机性能的影响较小。将混合仿真与叠加计算结果进行对比,验证了二维叠加近似计算混合叠压的可行性。

定子混合叠压再制造电机转矩优化分析

永磁同步电机铁心再制造研究较少,性能提升困难,寻求切实可行的铁心性能再制造提升方案具有重要意义。利用旧电机硅钢材料与新型非晶合金材料制成再制造混合叠压定子,分析再制造前后电机性能变化,提出转矩叠加优化方法并对转矩进行优化分析。混合叠压再制造后,电机损耗大幅降低,效率有所提升,转矩有所减小;再制造电机转矩随着定子齿宽、绕组匝数以及电流的增大而增大;通过参数化扫描与正交分析方法,对再制造电机进行基于定子槽型尺寸与电流变化的转矩与损耗综合优化分析,确立再制造电机转矩优化方案为电机定子齿宽减小0.8 mm,槽高增大1.2 mm,额定电流减小1.7 A;电机台架试验测试表明,与原电机相比,优化后再制造电机转矩基本不变,效率有所提升,验证了优化方案与仿真结果的有效性。混合叠压定子的研究为电机再制造研究及铁心性能提升方法研究提供了新的思路。

混合定子铁心再制造电机空载磁密规律

将原电机中的定子硅钢片与非晶合金片混合叠压形成混合定子铁心。在定子混合材料磁导率分析的基础上对再制造电机空载磁密的Z向规律和XY面规律进行仿真研究。结果表明:定子非晶段和硅钢段Z向上对应点的磁密波形趋势相同,非晶段磁密幅值小于硅钢段磁密幅值;齿顶和齿根磁密幅值较大处,非晶合金和硅钢交界处磁密波形会产生异变;非晶段和硅钢段的齿中、轭部的磁密波形相同。再制造电机混合定子磁密规律的研究对计算电机损耗、指导混合定子电机设计等具有重要意义。