基于电枢齿偏移法双面转子永磁同步电机振动噪声特性的研究

双面转子永磁同步电机具有功率密度高、恒功率运行范围宽与低速大转矩输出能力强的特点。电机在大转矩输出与高速恒功率运行时电流会导致双层气隙磁场分布畸变,易引发较大的电磁振动噪声。该文基于一台85kW双面转子永磁同步电机,首先对双层气隙磁场分布规律进行分析,通过引入偏移因子提出一种基于内、外电枢齿偏移削弱电机振动噪声的方法,推导出电枢齿偏移电磁激振力波的解析表达式,总结出电磁激振力波的变化规律。然后借助有限元平台对比分析内、外电枢齿偏移前后振动响应频谱与噪声特性,结果证明所提方法可以有效削弱电机的振动噪声。最后对样机主要噪声分布工作点进行测试,测试结果与解析计算及仿真分析结果相符,验证了所提的双面转子永磁同步电机振动噪声分析与削弱方法的准确性,为该类电机振动噪声的计算分析与识别抑制提供参考。

定子齿偏移永磁容错电机设计与分析

为提高传统永磁电机的容错能力,定子绕组常采用隔齿绕的方式,但这种方式增加了电机的转矩脉动。通过极槽数的选取和容错齿的设计,实现了自感增加以及相与相之间互感抵消,大幅提高了永磁电机的容错能力。在此基础上,提出偏移电枢齿和齿靴的方法,充分利用了电枢槽面积,提高了电机的输出转矩,降低了转矩脉动,解决了传统永磁容错电机容错能力、功率密度和转矩脉动难以兼顾的问题。该文首先介绍基于定子齿偏移永磁容错电机的结构特点和容错原理,对传统永磁电机和定子齿偏移永磁容错电机进行优化设计,并对比分析其电磁性能,包括气隙磁密、反电势、输出转矩、自感和互感等。最后,通过样机的转矩和电感测量实验,并与仿真结果进行对比,验证了理论分析的正确性。

不等齿宽提高多槽少极隔齿隔相绕组永磁电机转矩的方法

在一些特殊的低速直接驱动应用场合,要求电机要有较高的转矩密度。传统等齿宽近极槽永磁同步电机的齿槽结构约束磁负荷和线负荷的关系,成为其实现高转矩密度的瓶颈。为提高近极槽永磁同步电动机的转矩输出能力,采用交替不等齿宽和齿顶宽提高多槽少极隔齿隔相绕组永磁电机的转矩。通过分析多槽少极隔齿隔相绕组永磁电机的电路和磁路结构,推导了电枢齿齿磁通的解析表达式,揭示了交替不等齿宽提高电机转矩的本质。最后利用Ansoft有限元仿真软件分析了96槽80极外转子永磁同步电动机在不同齿宽时的转矩,以及电枢齿和辅助齿的齿磁密。结果表明,采用交替不等齿宽和齿顶宽降低了电机定子齿的饱和度,大幅度提高了隔齿隔相绕组永磁电机的转矩。

汽车发电机的先进技术

本文阐述了带复合式绕组和整流电路的汽车异步发电机的结构特点,并通过理论推导和实验验证,由改变电枢齿部的几何尺寸求得了汽车发电机在不同转速下的最大输出功率,确保汽车运行中实现可靠的最佳供电系统。