基于Magnet的磁阻永磁齿轮结构形状有限元仿真研究

介绍了两种结构形式的磁阻永磁齿轮,并对其进行了对比仿真分析,证明了当永磁磁极位于外转子上时,齿轮稳态阶段的速度和传动转矩波动较永磁磁极位于内转子上时小;以永磁磁极位于外转子上的齿轮为对象,研究了从动凸齿的结构形状对齿轮转矩传递能力的影响,得出从动凸齿的结构形状应该外圆心角大于内圆心角,且外圆心角尽量大一点,内圆心角尽量小一点;对齿轮的4种定子连接桥结构形式对转矩传递能力的影响进行了分析,证明了外连接桥可以获得最大传动转矩。

电动汽车用集中驱动电机技术发展综述

近年来环境保护、能源危机和温室效应等问题促使电动汽车行业迅猛发展。电机作为电动汽车的关键部件,其性能直接影响电动汽车的电驱系统。随着电驱系统永磁化、高速化、集成化的不断发展,驱动电机在结构设计、冷却散热等方面面临诸多挑战。梳理了目前车用驱动电机类型、典型拓扑结构及其应用案例并分析了各自优缺点。综述了驱动电机热分析和冷却结构设计的研究现状,总结了驱动电机所亟须解决的技术问题,并展望了未来发展方向,可为电动汽车用驱动电机的理论研究和工程应用提供一定参考。

应用于交流电机驱动的新型串联绕组拓扑的动态电流控制性能分析

电机绕组的动态电压是影响其电流变化能力的直接因素。为了提升电机的转矩响应速度,从直流电压利用率的角度分析串联绕组拓扑的动态电流控制能力。首先,从拓扑结构出发,相比于三相半桥拓扑,串联绕组拓扑将直流电压利用率提升了73%,这使得其动态电压更加充裕。然后,在不同的转速工况下,分析串联绕组拓扑、三相半桥拓扑以及采用电压修正策略的三相半桥拓扑的动态电流控制性能。最后,经仿真与实验证明,若采用电压修正策略来增大三相半桥拓扑的动态电压裕度,其只在转速接近额定转速时效果才凸显,且提升有限。而采用串联绕组拓扑,其在电压深度饱和下的电流动态响应时间将显著减小。

基于开绕组电机的电动汽车双电池集成充电系统准直接功率控制

针对基于开绕组永磁同步电机和双电池组驱动的电动汽车提出一种集成化充电拓扑,充电运行时将双逆变器和电机绕组复用为双PWM整流器及其输入侧滤波电感。在三相电压源型整流器(VSR)和开绕组永磁电机数学模型的基础上,将电网坐标系和电机坐标系相统一,分析了充电状态下的电磁转矩。实际运行时存在双电池剩余电量不相等的情况,导致充电时双通道功率不平衡,因此设计了一种准直接功率控制策略,以解决功率不平衡带来的转矩脉动问题。最后通过仿真和实验验证了该集成化充电拓扑的可行性。

轴向磁通切换永磁电机研究进展综述

轴向磁通切换永磁电机(ASFPM)结合了轴向磁通永磁电机与磁通切换电机的特征,凭借其轴向长度短、结构紧凑、功率高、转矩密度高、散热方便等优势,在电动汽车、电动飞机、风力发电等领域广泛应用。介绍了ASFPM电机典型拓扑结构,在电机设计与分析方法、齿槽转矩抑制技术、损耗与热性能分析与优化、控制技术、应用分析等方面对国内外研究现状及进展进行综述,并对该类电机当前的应用情况进行整理。基于ASFPM电机的研究现状,对未来的研究方向进行了探讨。

磁场调制型磁齿轮变速技术研究及应用进展

磁场调制型磁齿轮变速技术基于磁场调制原理实现高效、无接触传动,有效改善了传统磁力齿轮中磁体利用率低带来的低转矩密度、低传动比等问题,可替代机械齿轮变速装置加以推广应用。介绍了磁场调制型磁齿轮工作原理,从拓扑结构角度进行分类,对比介绍了不同种类磁场调制型磁齿轮的结构特点、传动性能等,分析总结了磁场调制型磁齿轮在变速传动领域的应用进展。

超强型齿层永磁混合式步进电机结构原理及性能分析

结合定子永磁混合式步进电机和超强型混合式步进电机结构及性能优点,提出一种仅在定转子齿层放置永磁磁条的超强型齿层永磁混合式步进电机,具有定转子结构简单、转矩和功率密度高、电磁场二维分布、设计分析计算方便等特点。针对电机结构特征、运行原理及转矩提升机制进行理论分析。基于归一化分析方法和二维有限元计算,探究齿高、齿宽、齿距、气隙等齿层参数变化对空载反电势、定位转矩、输出转矩、转矩脉动、保持转矩等电机性能的影响规律,提出该类电机齿层参数优化设计准则。将同规格定子轭部永磁混合式步进电机、定子齿层永磁混合式步进电机与所提出的超强型齿层永磁混合式步进电机进行性能比较研究,验证了理论分析的正确性及新型电机结构性能的优越性。

架空输电线路巡检装置用伺服电机设计分析

架空输电线路智能巡检装置作为一种能够代替人工进行长距离巡检作业的设备,能显著提升巡检效率,降低劳动强度。为保证智能巡检装置在线路上高精度、平稳地运行,设计了一种高功率密度、低转矩脉动的永磁伺服电机。通过理论分析与有限元方法对电机进行了电磁分析,对永磁体厚度以及极弧系数进行了优化,降低了电机的转矩脉动;运用有限元仿真软件对电机进行了振动校核,进行了径向电磁力计算以及对电机定子和外加机壳系统分别进行了模态校核,分析了电机的振动情况。结果证明,设计的永磁伺服电机各项性能均满足运行需求,为输电线路智能巡检装置用伺服电机设计与分析工作提供了一定的指导意义。

地铁列车永磁同步电机牵引系统技术研究

高效的永磁牵引技术能大幅提高牵引效率,降低相关能耗,已成为轨道交通运营节能降耗的关键技术。本文结合永磁牵引系统组成,阐述列车牵引系统的车辆系统主电路拓扑结构;对比分析异步感应电机牵引系统,提出永磁牵引变流器、永磁同步电机有关的技术方案,解析了永磁牵引系统节能相关原理;结合实际案例进行能耗分析,并提出应用问题解决方案。

某款多模混动变速箱噪声分析及研究

本文分析了某款多模混动变速箱轴齿及电机噪声的形成机理,并据此设定了NVH性能目标。通过对齿轮宏观、微观参数修形,齿轮传递误差优化,电机转子斜极、齿槽设计,以及控制器谐波注入策略的导入,最终对多模混动系统的轴齿及电机相关阶次噪音得到了明显改善,达成了NVH性能目标,对PHEV混动汽车NVH分析及改善具有一定参考意义。

永磁半直驱刮板输送机齿轮传动系统非线性动力学研究

以SGZ1000/1050型刮板输送机为例,介绍一种永磁半直驱刮板输送机齿轮传动系统非线性动力学分析方法。该方法主要从正常运行条件与典型故障条件2个方面出发,计算分析齿轮的非线性动力学特性,以寻找出输送机齿轮的薄弱点,有利于永磁半直驱刮板输送机齿轮传动系统的优化设计,增强刮板输送机在实际应用中的工作效果,具有一定应用价值。

磁齿轮拓扑分析及其应用综述

与传统机械齿轮相比,磁性齿轮具有低噪声、高效率、便于维护、高可靠性以及过载保护等优点。在对传统径向式磁性齿轮传动原理分析的基础上,对高性能磁性齿轮拓扑结构进行了综述,并介绍了各自的传动特点及其与典型径向式磁性齿轮相比的优缺点,最后指出了磁性齿轮在风力发电系统、航空运输以及工业自动化等领域中的应用前景。

横向磁场永磁电机的研究与发展现状

详细分析了横向磁场电机的工作原理和结构特点 ,系统介绍了其拓扑结构和研究现状 。

一种新型转子永磁同步电机磁场分析及特性

提出一种面贴及内置两种方式混合的永磁电机转子拓扑新结构。采用有限元法分别建立内置式、面贴式及新型混合转子拓扑结构的永磁电机模型;计算3种结构电机的静态磁场,比较分析其等位线分布规律及一极距内气隙磁感应强度幅值分布;仿真了3种结构电机的空载感应电势,分析得出新型结构的永磁电机空载感应电势波形更接近正弦;计算了新型转子结构永磁电机的空载定子损耗及转矩等运行参数。

8/6极双凸极永磁电动机驱动系统容错型拓扑结构

驱动系统的可靠性问题得到了广泛关注,本文提出了8/6极双凸极永磁(DSPM)电机驱动系统容错型拓扑结构,并建立了场路耦合联合仿真模型。在对8/6极DSPM电机的运行特性及常见的故障状况进行详细分析的基础上,对此拓扑结构的控制策略以及电机在不同工作状态下的运行特性进行了分析研究,样机的实验结果验证了该拓扑结构的有效性以及仿真分析结果的正确性。仿真和实验结果表明,此拓扑结构可以有效地降低故障对电机运行产生的影响,从而为8/6极DSPM电机驱动系统的容错控制打下了基础。

磁齿轮传动永磁同步风力发电机分析

为克服传统永磁同步风力发电机中齿轮增速装置存在机械磨损和噪声等问题,分析研究了一种磁齿轮传动永磁同步风力发电机。利用Ansoft软件,建立了电机的二维有限元结构模型,计算其磁场分布,分析了电机的气隙磁密、感应电动势和电磁转矩等电磁特性。结果表明,磁齿轮传动永磁同步发电机具有较好的转矩传输比,可靠性较高,适合在风力发电系统中应用。

永磁直线电动机结构及研究发展综述

永磁直线同步电动机(permanentmagnetlinear synchronousmotors,PMLSMs)集成了永磁电机与直线电机的特性,具有高推力密度、高加速度、高速、高精度、高效率等显著优点,广泛应用于高精度数控设备、光刻机、3C产品制造成套装备、高速物流与无绳电梯等应用场合。首先阐述了PMLSM的工作原理与力特性,其次对结构类型进行分析,包括初级铁心、外形结构、绕组结构与磁极结构,接着从推力波动抑制与高推力密度两方面总结了在电机结构设计上的有效措施,然后介绍了运行平台的系统结构及配件对系统性能的影响,最后总结了PMLSM目前的应用热点,并从这些应用热点展望了未来主要的发展趋势及相应的研究重点。

磁齿轮复合永磁电机综述

磁齿轮复合永磁电机将磁齿轮传动装置与永磁同步电机集成于一体,不仅继承永磁电机功率密度大和可靠性高等诸多优点,且结构紧凑、传动效率高,在汽车牵引、风力发电、工业传动和航空航天等领域具有广阔的发展空间。阐述了磁齿轮和磁齿轮复合电机的研究现状,以及磁齿轮复合电机的应用和发展;对几种典型的新型磁齿轮复合电机进行了详细介绍,探讨了磁齿轮复合电机的发展趋势。

磁场调制式永磁齿轮结构参数与转矩关系

针对磁场调制式永磁齿轮内部结构复杂、磁路计算时参数众多、结构设计时各项参数选择难度较大等问题,在原理分析的基础上,建立了适于Ansoft分析的仿真模型,并对其结构参数进行了仿真与优化。详细分析了传动比固定时机构各参数与所传递转矩的关系及变化规律,并基于单个参数的优化基础,对该机构传动参数进行了综合优化。

基于逆变器功率调节的永磁电机无电解电容控制策略

永磁同步电机无电解电容驱动系统具有寿命长和功率密度高的优点。为了提高无电解电容永磁电机驱动系统的功率因数,并减小输入电流谐波,研究一种基于逆变器输出功率调节的无电解电容控制策略。在建立输入电流与负载功率关系基础上,设计基于逆变器输出功率的比例谐振控制器,其输出作为交轴电流给定,实现功率波动量的同步跟踪。同时,直轴电流采用弱磁控制方式且与输入电网电压同步。最后,通过空调实验平台验证了基于逆变器输出功率控制的无电解电容驱动器高功率因数控制算法的有效性。