一种表贴式永磁电机磁极结构优化研究

针对常规表贴式永磁电机气隙磁密波形正弦度差,导致电机反电势中谐波含量高、电机谐波损耗大,以及复杂结构形状永磁体在生产、加工、装配过程中容易造成废品率高等问题,提出一种由导磁金属块和永磁体共同构成的表贴式磁极结构。用有限元方法计算常规结构以及不同程度不均匀气隙结构的气隙磁密波形,进而由傅里叶分解得到各次谐波和正弦畸变率。仿真结果标明该结构可以有效改善气隙磁密波形和电机空载反电势的正弦度。最后采用遗传算法对实现偏心结构的导磁金属块尺寸进行优化,得到了使气隙磁密波形畸变率最小的尺寸参数。有限元计算结果显示,优化设计后,气隙磁密波形畸变率和电机空载反电势谐波含量明显减小。

兆瓦级超高速内置式永磁电机转子磁极结构优化

为了解决兆瓦级超高速永磁电机转子圆周速度大带来的机械与电气问题,文章提出一种叠片内置磁钢,间隔高强度非导磁加强筋嵌入的磁极结构。针对同一工程实际需求,设计并对比了三种转子磁极结构,分析了各自特点。通过等效环法计算转子强度,并进行结构场仿真验证计算结果。针对机械分析的可行结构,利用电磁性能仿真软件进行电气性能分析,对比三种结构的电磁性能。结果表明,采用非导磁高强度加强筋的新型内置式转子磁极结构机械强度好,电磁性能优异,磁钢用量更少。

永磁同步电主轴磁极结构对气隙磁密分布的影响

永磁同步电主轴设计的关键因素之一是如何确定产生所需气隙磁密的永磁体的尺寸。传统的永磁体尺寸设计采用经验公式估算,不具有准确性。文章阐述不同磁体尺寸对三种磁极结构径向磁通永磁同步电主轴气隙磁密的影响。借助于三种磁极结构的静态有限元模型仿真,揭示出永磁体体积和产生磁通的永磁体面积之间的直接关系。因此,一旦确定了最小永磁体体积,就可以很容易的计算出产生磁通的永磁体面积。此技术也可用来设计转子截面积有限的异步启动永磁同步电主轴。

低速大转矩永磁电动机表贴式磁极结构涡流损耗研究

表贴式磁极的永磁体与气隙直接接触,定子齿槽效应会在磁钢表面产生涡流损耗,严重时会导致永磁体的不可逆去磁。针对该问题,本文提出在常规表贴式永磁体表面加装双曲导磁极靴的方法,采用有限元仿真对比分析加装极靴前后永磁体内磁密波形和损耗变化情况,以一台采用双曲极靴磁极的螺杆泵用低速大转矩永磁电动机为研究对象,采用标准遗传算法优化设计双曲极靴磁极结构参数,并用仿真和样机测试进行验证,结果表明,双曲极靴磁极可有效降低常规表贴式永磁电机的永磁体损耗,电机温升、效率等指标均优于常规表贴式磁极电机。

Halbach阵列磁极结构电机较普通永磁电机的优越性分析

Halbach阵列磁极结构是1979年美国K.Halbach博士提出的一种新型永磁结构。本文在对Halbach阵列磁极结构特点的分析研究基础之上,通过对比Halbach阵列磁极结构和普通磁极结构的特点以及磁性能,研究了Halbach阵列磁极结构在波形正弦性和气隙磁场大小方面较普通磁极结构的优势,并分析总结了Halbach阵列磁极结构电机较普通永磁电机的优越性,对Halbach阵列磁极电机的后续研制具有一定的指导意义。

不同永磁材料与磁极结构在轿车永磁起动机中的对比研究

永磁材料和磁极结构的选择直接关系到永磁起动机设计的成败 ,是永磁起动机设计者首先应当解决的问题 ,目前尚无完善的选择原则。为解决这一问题 ,本文采用不同永磁材料和磁极结构对奥迪 1 0 0轿车永磁起动机进行了设计 ,并在性能指标、经济性、可靠性和工艺性等方面对设计方案进行了对比研究 ,得出了有关结论 ,可供设计者参考。

同步电机转子磁极结构

简述了同步电机四种转子磁极结构特点,并对比分析了此四种结构的优缺点及适用范围。特别介绍了两种高速大功率实心磁极转子固定结构,包括双鸽尾三键磁极结构和改进版螺钉固定结构。

汽车永磁起动机电机磁极结构分析

以汽车永磁起动机电机为例 ,用有限元法计算和比较了各种烧结永磁体结构的电机磁性能。

大功率四极同步电动机磁极结构

简述大功率四极同步电动机的结构特点,并对转子磁极固定形式和部分工艺进行探讨和介绍。

轨道交通用变频调速永磁同步电机不同磁极结构的性能分析

世界各国在开发轨道交通的过程中重点开发研制了永磁同步电机,永磁同步电机及与之相关的牵引控制系统将是未来轨道交通技术攻关的主要方向。本文根据永磁牵引同步电机设计技术要求和设计原则,确定了电机基本性能参数和主要结构参数,对不同磁极结构时电机的基本参数和性能进行了对比,为电机的优化设计提供参考。

凸极同步机磁极结构化简的可行性分析

本文提出了凸极同步机磁极结构简化方法,并通过实例和必要的数学计算对简化方案可行性作了简要的分析。

介绍一种高速水轮发电机磁极新结构

中小型高速水轮发电机在飞逸转速下会产生很大的离心力,有时磁极与磁轭采用传统的鸽尾或T尾联接不能满足机械强度的要求。有关文献介绍了一些适合高速水轮发电机的磁极结构(如梳齿结构、整体磁极结构等),这些结构都存在某些不足之处。如梳齿结构加工成本高。

一种永磁同步电主轴转矩脉动和电磁力波的抑制方法

针对磁极为平行充磁且两边平行的表面式永磁同步电主轴存在转矩脉动和径向电磁力波的问题,提出一种磁极结构优化方法以抑制转矩脉动和径向电磁力波。基于等效面电流法建立磁极表面半径为任意值的永磁同步电主轴转子气隙磁场的解析模型;综合研究转子气隙磁场对定子开槽电主轴转矩脉动、径向电磁力波的影响;在最小气隙长度不变的前提下,确立优化目标(气隙磁通密度的谐波和幅值),并通过迭代计算的方式得到满足不同优化目标的永磁体磁极结构方案(方案一结构和方案二结构);最后,通过有限元法验证转子气隙磁场解析模型的有效性,并对原结构电主轴、方案一结构电主轴和方案二结构电主轴的转子气隙磁场谐波、转矩脉动、齿槽转矩、平均转矩和径向电磁力波进行对比分析。结果表明:该优化方法可以得到满足不同优化目标的永磁体磁极结构方案,实现原电主轴指定阶次磁通密度谐波、转矩脉动和径向电磁力波的综合抑制。

1．20 HL-2A装置60keV、55A离子源多磁极线会切磁场位形测量研究

多磁极会切磁场结构是指在放电室壁周围排列若干列永久磁铁(见图1)，形成像磁笼一样的磁场分布，即放电室大部分区域内磁场很低，小于10—20G，放电室边缘有很强的磁场。用这样的磁场位形来约束初级电子和等离子体，使离子源的性能大大改善，如气体效率、功率效率和高质子比以及等离子体均匀性等。

基于外转子开关磁阻电机的参数优化分析

针对高速运转时开关磁阻轮毂电机的转矩波动问题,基于ANSOFT MAXWELL 2D仿真平台,以3相12/8极外转子开关磁阻电机为例,进行静态和瞬态仿真分析,得到电机的各类特性曲线。参考这些特性曲线,可以在电机高速运行时,通过优化开通角、关断角和定子磁极结构来减少输出转矩波动——这些优化可使开关磁阻轮毂电机的输出转矩更为平顺。

大型半直驱式永磁风力发电机的电磁设计

以3.2 MW半直驱式永磁风力发电机为例,分析了发电机极数、极槽配合选取、转子磁极结构、气隙值选取等对发电机性能的影响。建立了发电机的电磁场有限元计算模型,对发电机的输出性能进行了仿真分析计算。计算结果表明发电机达到了较高的技术指标要求。这为大型半直驱式永磁风力发电机的优化设计提供了一些有意义的参考。

永磁直流电机计算极弧系数的确定

现有的确定计算极弧系数的方法是用解析法得到的 ,未考虑磁路饱和、磁极结构和充磁方式的影响 .采用电磁场有限元法 ,考虑上述因素的影响 ,得到了各种情况下的计算极弧系数曲线 .

双交替极磁力联轴器传动性能研究

传统磁力联轴器的性能依赖于稀土材料,其结构对永磁材料的利用率不高,难以进一步优化。文中改变了磁力联轴器的磁极结构,于内外转子均采用永磁极与铁芯极交替排布,提出一种双交替极径向同步磁力联轴器;通过有限元分析,对比验证了交替极结构与传统结构联轴器的气隙磁密、磁场分布和转矩性能。通过验证得到,在保证材料用量的前提下,交替极联轴器性能更好、材料利用率优化空间更大。

极弧系数对小功率永磁无刷直流电机性能影响的分析

随着永磁材料价格上涨,电机设计中控制永磁材料的使用量、降低成本是永磁无刷直流电机的研究重点之一,以500W永磁无刷直流电动机为例,利用电磁场分析软件,对电机内电磁分布和输出性能进行计算,并研究永磁体不同圆周方向长度(改变极弧系数)情况下电机性能的变化,为此类电机的优化设计和成本控制提供参考。

高效率轴向磁场永磁同步发电机节能技术研究

提出了一种高效率轴向磁场永磁同步发电机结构。分析了其运行原理,并进行了电磁设计与仿真计算。对磁极形状进行了优化设计,得到了正弦度高的相反电势和负载相电流波形,并从多方面研究轴向磁场永磁同步发电机的节能技术,着重研究了减小电机铁心损耗技术,提高了电机的效率。并设计制造了样机,试验结果验证了文中提出的节能技术正确可行。