分裂齿集中绕组永磁游标电机电磁转矩特性分析

为了研究分裂齿集中绕组永磁游标电机(PMVM)的电磁转矩特性,基于磁场调制原理建立PMVM的磁动势磁导模型,给出永磁体和电枢绕组单独作用下气隙磁密谐波的次数和转速表达式,分析产生平均转矩和转矩脉动的谐波次数。采用麦克斯韦应力张量法计算各主次谐波产生转矩的大小,确定各主次谐波对电磁转矩的影响。通过有限元分析对结果进行了验证。结果表明:PMVM的电磁平均转矩绝大部分由16次谐波产生,占比98.83%,转矩脉动主要由16、34、48次谐波产生,占比52.29%。PMVM电磁平均转矩的来源主要为永磁体产生的气隙磁密基波,因此可改变永磁体的用量和形状增大其产生的气隙磁密基波以提升PMVM电磁转矩性能。

永磁游标电动机双绕组低谐波设计与磁热性能比较

为削弱永磁游标电动机的电枢反应磁场中的无效谐波含量,实现电动机高效运行,基于磁场调制理论提出一种双绕组低谐波永磁游标电动机.首先,阐明谐波抵消原理;其次考虑到温升对导线和永磁体性能的影响,利用有限元法对传统永磁游标电动机和双绕组低谐波永磁游标电动机的电磁场和温度场进行双向耦合计算,并对气隙磁密、转矩和温升等性能参数进行对比.研究结果表明:得益于低谐波设计,双绕组低谐波永磁游标电动机的转矩和效率得到改善,相比传统永磁游标电动机,在常温20℃时,所提出的双绕组低谐波永磁游标电动机的平均转矩和效率分别增长2.62%和0.55%,转矩脉动下降50.15%;温度收敛至稳态后,双绕组低谐波永磁游标电动机的平均转矩和效率分别增长2.66%和0.57%,脉动下降50.16%,验证了该低谐波设计方案的有效性.

电机气隙磁场调制统一理论及其典型应用

电机气隙磁场调制统一理论将单元电机统一抽象为"励磁源—调制器—滤波器"3个基本要素的级联,能够在统一的框架下分析与设计不同类型、不同原理的电机,为电机性能分析计算及拓扑结构创新等提供了全新的视角和有力的工具,成为近年来电机学科的研究热点之一。该文回顾了磁场调制概念的提出和磁场调制技术的发展过程,介绍电机气隙磁场调制统一理论的基本框架,并对其在电机运行原理、磁场调制行为等定性分析,转矩特性、损耗分布等定量计算,以及拓扑结构衍变、电机参数优化等创新指导方面的典型应用进行综述,系统地归纳总结了磁场调制统一理论对电机学科发展的推导和促进作用。最后,对气隙磁场调制统一理论未来研究与发展方向进行展望。

磁通反向永磁电机低谐波设计及其电磁性能分析

磁通反向永磁电机永磁体和绕组均位于电机定子,具有转子结构简单、机械强度高和便于冷却等优势。它通常采用分数槽非重叠集中绕组,电枢反应磁场中往往含有大量谐波,进而导致电枢电流利用率低、铁心损耗高及振动与噪声等问题。提出一种低谐波磁通反向永磁电机,基于磁场调制原理对电机气隙磁密谐波进行分析,提出合理的绕组配置方案,实现电枢磁场无效谐波的抵消。基于有限元分析,对电机低谐波设计前后的电磁性能进行了对比分析。结果表明,该低谐波设计方案可以明显降低电机齿槽转矩、铁心损耗和永磁体涡流损耗,有效改善了电机性能。

高性能磁场调制永磁直线电机研究综述与展望

永磁直线电机(PMLM)直接以直线运动输出功率,具有结构简单、效率高等明显优势,适用于某些直线运动应用场合,受到越来越广泛的关注。分析了PMLM广泛存在的磁场调制效应,对几种典型PMLM拓扑结构进行研究,指出其内在磁场调制机理的应用。同时,针对PMLM结构的特殊性,讨论了几种电磁参数的建模方法。最后,对PMLM磁场理论与拓扑结构研究进行了展望和应用前景分析,对直线电机的实际工程应用具有一定的参考价值。

无线充电技术的原理与特点

结合近场磁耦合技术,介绍了无线充电装置的硬件结构;依据无线充电联盟(WPC)的Qi协议,分析了无线通信充电的全控制过程,并就输出量的偏差调节进行了实时仿真,进一步验证了无线充电在技术上的可行性。从硬、软件两方面较全面地阐述了无线充电技术的原理与特点。

基于气隙磁场调制理论的永磁同步电机磁场分析与特性对比

从气隙谐波磁场的角度对具有相同尺寸参数的12槽4极整数槽分布绕组与6槽4极分数槽集中绕组永磁同步电机进行了综合对比。基于气隙磁场调制理论,建立了分布绕组与集中绕组永磁同步电机的气隙永磁磁场和电枢反应磁场模型,分析了分布绕组与集中绕组永磁同步电机气隙磁场特性,并通过有限元进行验证。基于气隙磁场特性,通过有限元分析了两种电机的齿槽转矩、空载反电动势、输出转矩及其随电流的变化、永磁体损耗及其随转子速度的变化。基于气隙谐波磁场总结了分布绕组与集中绕组永磁同步电机的优缺点。