双凸极永磁电机斜极转子设计和绕组换流模式研究

本文首先分析了双凸极永磁电机转子极弧宽度对自定位转矩的影响,提出了双凸极永磁电机等极弧半极宽斜极转子的设计思想;在此基础上,通过对绕组磁链的分析,率先将六状态换流模式引入到双凸极永磁电机的控制系统中,改善了双凸极永磁电机的换流特性,有效减小了转矩脉动,同时简化了系统控制参数,提高了控制的可靠性。数字仿真和试验结果验证了这些设计思想的正确性。

新型三相磁通切换型双凸极永磁电机电感特性分析(英文)

本文基于有限元法研究了一种新型三相12/10极切换磁通型双凸极永磁电机的电感特性。首先介绍了该电机的结构特点和运行原理;其次比较了静态电感和动态电感的定义;并在此基础上采用通用的定子三相坐标系和dq轴两相坐标系变换将三相绕组电感变为直轴和交轴电感;针对该种方法耗时多、运算量大的缺点,提出了一种基于两个特殊转子位置的简单快捷的方法,可以直接计算得到直轴和交轴电感,所得结果与传统方法计算结果比较验证了该方法的有效性,并得到了样机实测电感数据的验证。

30/20极混合励磁双凸极电机开关磁阻发电方式研究

对30/20极的混合励磁双凸极发电机(hybrid excitation doubly salient generator,HEDSG)的开关磁阻发电(switched reluctance generating,SRG)方式进行研究。建立该电机的有限元模型,并进行发电机空载情况下的仿真,获得气隙磁密分布和空载电压仿真波形。通过仿真和试验得到该电机在开关磁阻发电模式下不同负载电流时的电压波形,从而得到发电机的外特性。阐述了相磁链和输出电压随负载电流变化的原因。仿真和试验均验证了HEDSG在SRG模式下励磁电流对输出电压具有良好的控制能力。实验结果表明,通过施加负向励磁电流可以限制短路电流的大小。

不同转子结构无刷双馈电动机的仿真研究

阐述了无刷双馈电动机的工作原理和不同转子结构特点,采用Ansoft软件对磁障、笼型、凸极、凸极加导条4种不同转子结构的无刷双馈电动机进行了建模仿真,通过二维瞬态电磁场有限元计算出了不同转子结构无刷双馈电动机的磁力线分布及气隙磁场谐波的频谱图,揭示了不同转子结构对无刷双馈电动机磁场调制效果的影响,得出磁障转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最好、笼型转子无刷双馈电动机对磁场的调制效果最差的结论,为深入研究无刷双馈电动机转子结构的优化设计奠定了基础。

电动汽车用外转子双凸极永磁电动机运行原理分析

针对电动汽车驱动的特点,用有限元法对一种新型外转子双凸极永磁电动机的运行原理进行了分析;采用非线性磁路分析和有限元计算结合的方法给出了该电机的非线性动态分析模型计算的一种思路和方法,有助于电机设计分析。

外转子双凸极永磁电机电枢磁场对绕组电感特性的影响

根据电动汽车对驱动电机性能要求,结合双凸极电机的特点,提出一种外转子结构的双凸极永磁电动机。分别对电机空载、负载以及电枢磁场单独作用3种情况下进行了有限元分析,得出在1个永磁磁链周期内不同转子位置角和不同电枢电流作用下的磁场分布图以及静态参数特性曲线。从场的角度分析和说明了电枢磁场对绕组电感特性的影响,电机的静态参数也为该电机进一步的仿真分析提供了依据。

结构对永磁双凸极电机性能影响的分析

通过对永磁双凸极电机的建模及仿真,分析了电机结构变化对永磁双凸极电机性能的影响,如:定子磁轭厚度、转子极弧宽度和转子斜槽角度;最后分析了齿槽定位力矩的产生,并提出了减小定位力矩的方法。

双凸极电机并联单相桥半控整流拓扑下的发电特性

电励磁双凸极电机是一种结构简单的磁阻电机,作为发电机运行时,可以采用二极管整流电路,其中的并联单相桥拓扑具有外特性硬、容错性能好等特点。在并联单相桥的拓扑基础上引入可控功率开关管,形成并联单相桥拓扑。以一台四相双凸极电机为样机,对其进行角度位置控制下的场路联合仿真,分析3种典型电路模态,该拓扑在绕组短路状态迅速增大正向相电流,使磁链下降阶段,电流幅值得以提高,从而扩大了磁能曲线面积,有效提高电机的输出功率。通过仿真得到不同导通角下的外特性和功率特性。样机的实验结果与仿真的吻合度好,验证了该拓扑对于提高电机发电功率的有效性。

外转子双凸极永磁电机结构尺寸对性能的影响

外转子双凸极永磁电机的绕组所匝链的磁链、绕组自感以及气隙磁密分布等静态特性是电机性能分析、设计的基础。它决定了电机的稳态特性。而电机的稳态特性与电机结构有着密切相关的联系。该文在有限元方法的基础上分析了不同气隙和转子极弧参数对电机静态、稳态特性的影响。为该类电机的设计和进一步研究提供了依据。

外转子双凸极永磁电机性能研究

针对12/8极外转子双凸极永磁电机,采用二维平面对电机进行Delaunay剖分,然后用有限元法对电机内磁场进行计算,研究了电机磁场分布,气隙磁密等电机静态特性。用磁共能方法算出各转子角度时的电磁转矩后,得到了电磁转矩。

深槽式凸极转子无刷双馈电机的电磁设计

对传统的普通凸极转子进行优化设计,研究了凸极长度和宽度对转子耦合能力的影响,确定最优尺寸方案。为了提高电机性能,对优化后的普通凸极转子进行结构改进,增加深槽,得到了深槽式凸极转子无刷双馈电机,并对新增深槽的宽度和深度对转子耦合能力的影响进行了分析,确定深槽最优尺寸,短路导电条被嵌入到深槽中,谐波磁通流通轨迹得到更好的限定,转子的磁耦合作用得到进一步提升。利用Ansoft有限元分析软件计算得到了磁力线分布和气隙的各次谐波磁通百分比,研究比较了优化前与优化后的转子磁耦合作用。

凸极转子无刷双馈电机耦合特性的有限元分析

首先简要介绍了无刷双馈电机(BDFM)的结构特点和工作原理,然后利用Ansoft/Maxwell 2D建立凸极转子的BDFM模型,进行了二维瞬态电磁场有限元计算,得出电机磁力线分布、气隙磁通密度波形,对气隙磁通密度波形进行谐波频谱分析。在此基础上,对凸极转子无刷双馈电机的电感参数进行计算,给出了功率绕组和控制绕组电感参数波形。针对互感中的直流分量较大,对极弧系数和节距进行优化设计,通过分析电感参数变化情况,研究这些设计参数的变化对转子耦合能力的影响。研究表明:合适的节距和极弧系数可以减小甚至消除互感中的直流分量,从而可以提高转子的耦合能力。

切向磁钢混合励磁双凸极电机负载特性研究

切向磁钢混合励磁双凸极电机取消了传统混合励磁双凸极电机的轴向磁路和附加气隙,结构优化设计更为方便。为深入研究该电机,本文首先阐述该电机的结构特点,并建立Ansoft Maxwell 2D场-路耦合模型对其负载特性进行仿真研究,最后通过负载实验得到切向磁钢混合励磁双凸极实验样机在不同励磁电流、转速情况下的外特性。

任意加密和变化角度的有限元剖分算法在外转子双凸极永磁电机上的应用

针对电动车用双凸极永磁电机运用有限元法进行计算时对各个点的磁场的特殊要求,采用改进的三角网自动生成算法,使其能对各个区域的三角形的疏密和角度变化灵活的进行控制。通过剖分实例显示,该方法能生成高质量的网格,适应能力强,它已成功的应用于车用外转子双凸极永磁电机的有限元计算,并取得了良好的效果。

电动汽车用外转子8/12极双凸极永磁电动机稳态分析

针对一种新型外转子结构的双凸极永磁电动机,在二维磁场下,采用自编VC++有限元程序对其空载和负载时的磁场以及电枢电流对电动机磁场的影响等进行了研究,得出了空载和负载时电动机的场图,以及空载时转子在不同位置时的气隙磁密曲线,同时也得出了永磁磁链和反电势随转子位置角的变化曲线。这些静态特性的获得为以后分析该电动机的动态特性奠定了理论基础。

外转子双凸极永磁电动机有限元分析

提出了一种外转子双凸极永磁电动机的设计方案;为了保证分析计算的准确性,通过有限元方法使得诸如永磁体导致绕组磁通回路发生变化、永磁体和绕组的电磁反应以及绕组之间存在互感等用传统路的方法难以解决的问题得到解决。分析了该电机的磁场分布和气隙磁密,为进一步研究提供了依据。

基于减少转矩脉动的外转子双凸极永磁电机的设计与分析

对双凸极永磁电机转矩脉动的原因进行了分析和研究。介绍了使绕组磁通回路不为串联的电机结构,并给出了电机的控制策略。使某些相产生的转矩下降时,其它相产生的转矩上升,以使总转矩保持恒定,从而大大地减少转矩脉动。在电机结构和控制策略的基础上,对10/8极和8/10极两种外转子双凸极永磁电机转矩脉动进行比较,得出8/10极电机更有利于减少转矩脉动。

无刷双馈电机转子优化的最优点参数解耦法

针对无刷双馈电机转子优化设计没有准确实现的方法,研究了最优点参数解耦法。对凸极磁障式转子进行了优化设计,得出了相应凸极磁障式转子对磁场调制能力最强的参数组合。通过与圆形片磁障式转子对比,得出了凸极磁障式转子输出电压幅值高、但对磁场调制能力弱的结论,也间接证明了最优点参数解耦法的可行性与正确性,为无刷双馈电机转子的开发提供了一种现实可行的优化方法。

外转子双馈双凸极永磁风力发电机的设计与研究

提出了一种新型的外转子双馈双凸极永磁风力发电机。该电机采用混合励磁结构形式,在电机的定子上同时存在直流励磁绕组和永磁体作为电机的励磁;电机的电枢绕组也安放在定子上,实现了定子的双馈形式;外转子全部由铁心组成,结构简单。该电机的创新在于每一块永磁体都有一对磁路与之相并联的附加气隙,这样可以更加有效地实现对气隙磁场的调节。由于气隙磁场可以随意调节,所以该电机可以在不同的转速和负载电流的情况下实现恒定的输出电压。

基于TMS320F2812的混合励磁双凸极电机驱动控制系统实验研究

介绍了带导磁桥的新型混合励磁电机结构及运行原理,针对电机特点,设计并实现了以高性能数字信号处理器TMS320F2812为核心的驱动控制系统,通过对系统硬件,软件两方面的分析,阐述了系统具体构成,其中重点介绍了基于状态机的位置及速度确定方法和励磁调节的主电路,最后给出了实验结果,证明了系统的可行性。