偏斜转子槽形感应电机正反转性能差异的研究

转子槽形沿径向偏斜后的电机电磁性能受电机转向影响。为减小偏斜转子槽形电机正反转时的性能差异,提出一种槽身偏斜槽形,保证槽形的槽口区域轴对称。基于转子槽漏磁模型,对比径向偏斜与槽身偏斜槽形,探讨槽形偏斜后的等效磁路变化,以及转子槽漏抗与主电抗参数随偏斜距离的变化规律。利用冻结磁导率法隔断主磁通的气隙路径,假设由槽内导体电流产生的转子漏磁场仅包括槽漏磁场,计算电机正反转下不同槽形偏斜距离时的槽漏抗值,并根据等效电路模型计算相应的主电抗值。最后,仿真计算两类偏斜转子槽电机的输出转矩与功率因数,结果表明转子槽身偏斜电机正反转时的性能接近,而且受槽形偏斜距离的影响较小。偏斜转子槽形的不对称槽口区域是引起电机正反转性能差异的主要原因。

双屏蔽复合转子电机涡流损耗分析

充分考虑定、转子屏蔽套及斜槽实心转子效应,建立求解双屏蔽复合转子电动机的三维非线性涡流场数学模型。通过对电机进行三维实体建模,并采用基于、φ-电磁位对的三维有限元法对双屏蔽复合转子电机的起动及负载等工况进行分析计算,得到了不同工况下定、转子屏蔽套及复合转子部分涡流分布,定量分析了斜槽影响,探讨了屏蔽套材料电磁特性对转子涡流损耗的影响,为工程设计提供了理论依据。

双凸极永磁电动机转矩脉动分析

双凸极永磁电动机是一种新型高性能宽调速电动机 ,正日益受到重视 ,但该电动机的输出转矩中含有较明显的脉动分量。本文分析了转矩脉动产生的原因 ,导出了转矩脉动率的函数表达式 ,在此基础上提出了减小转矩脉动率的开关角调节法和转子斜槽法 。

周向弯曲方向对弯掠叶片气动-声学性能影响的实验

以具有相同几何参数的常规径向叶片、周向前弯和周向后弯叶片为研究对象,对旋转动叶片周向弯曲后叶轮的气动和声学性能进行了对比试验研究。同时采用五孔探针半对向测量方法研究了周向弯曲后出口气流参数沿叶高的分布规律。结果表明,与原型径向叶轮相比,在保持叶片几何参数不变,仅引入周向弯曲后,无论周向前弯还是后弯,均导致叶轮的效率和压升降低。叶片周向前弯可以有效地降低气动噪声,大幅度地增加风扇的喘振裕度。在相同的周向弯曲角度下,采用周向前弯技术明显优于周向后弯。此外,研究表明弯掠叶片径向力对于气流参数沿叶高的分布具有较大的影响。周向前弯叶轮改善了叶顶附近的流动状况,但中部叶高区域的损失增加。对于周向后弯叶轮,虽然叶片中部损失减小,但两端部损失增加明显。

转子结构优化削弱车用永磁同步电机振动噪音

针对内置式永磁同步电机由低阶齿谐波引起的电磁力波产生的电磁噪声大的问题,以一款8极48槽内置式永磁同步电机为研究对象,结合麦克斯韦应力张量法与气隙磁场理论给出低阶齿谐波引起的主要噪声倍频。提出了采用转子分段斜极和转子开辅助槽的方法来削弱由低阶齿谐波引起的径向电磁力波,从而削弱该电机的电磁振动和噪音。建立了转子分段斜极的电磁力波解析模型,分析了转子分段斜极与转子开辅助槽对电机电磁噪音的削弱机理。建立了电磁有限元和结构声场耦合模型进行仿真分析,仿真结果表明由一阶齿谐波引起的0阶12f1电磁力在电机工作高速时接近定子0阶固有频率时会达到共振条件激发幅值大的噪音。样机噪声实验结果表明转子结构优化后有效削弱了由一阶齿谐波引起0阶12f1电磁力产生的48倍频电磁噪音。

转子分段斜极的永磁同步电机轴向磁力的研究(英文)

转子分段斜极技术广泛用于永磁交流电机中,以削弱转矩脉动和机械振动。本文采用三维有限元分析方法,详细分析永磁交流电机由于采用转子分段斜极而产生的轴向不平衡磁力。分析结果表明,铁心轴向长度及定子径向通风道对轴向磁力的影响很小,而转子斜极的分段数、电枢电流的大小与相位角对轴向磁力的平均值及峰峰值都有较大影响。

优化对称性降低V型内置式永磁电机齿槽转矩

降低齿槽转矩可以提升V型内置式永磁电机的振动和噪声性能。在分析齿槽转矩对称性的基础上,研究了转子参数对V型内置式永磁电机齿槽转矩对称性的影响,并给出了一组最优的参数组合,提高齿槽转矩波形的对称性,再结合转子分段错极的方法有效降低了电机齿槽转矩。通过二维和三维有限元仿真,分析了改进后的转子参数组合对电机性能的影响,验证了所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明,在对电机性能影响较小的前提下,通过提高齿槽转矩对称性,较未优化前,V型内置式永磁电机齿槽转矩的削弱效果提升了近一倍。

定子永磁型双凸极电机转子设计

双凸极永磁电机转子结构简单,其参数变化对电机的运行性能影响很大。通过有限元计算和仿真,分析了转子极弧宽度和斜槽角度对电机磁链、反电势及电感等静态特性的影响。样机测试结果验证了理论分析的正确性。

转子斜极对永磁开关磁链电机性能影响的研究

永磁开关磁链电机兼具开关磁阻电机和永磁无刷电机的优点,结构简单、转矩和能量密度大、效率高,而且具有良好的弱磁能力。但是这种电机的齿槽定位转矩或不对称径向力一般也比较高。分析了转子斜极对其不对称径向力、齿槽定位转矩和反电势等性能的影响,并用两种不同结构的电机进行对比研究。研究表明,采用合适角度的转子斜极可以使电机各项性能得到明显改善。

可逆式轴流风机叶片设计新方案的探讨

重点探讨了正反向性能完全相同的可逆式轴流风机叶片设计新方案。首先 ,通过对现阶段可逆式轴流风机叶片性能试验数据的分析比较 ,得出已有的和正在研究的正反向性能相同的双对称叶型并不能令人满意的结论 ,由此论述了正反向最大升力系数值可望提高 1 0 %以上的指标及其途径 ;其次 ,提出了一种正反向组合叶片的全新的设想。它具有可以充分利用现成、成熟叶型等众多优点 ,还可望继续提高其性能指标 ;第三 ,对应用正向前弯动叶片的可行性论证表明 ,在保证射流风机正反向推力相等的前提下 ,正向最大升力系数值可望进一步提高 1 0 %以上。

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。

笼型感应电机转子斜槽研究综述及展望

介绍了笼型感应电机的发展历史,结合现有研究成果,就单斜槽和双斜槽两种基本转子结构,主要介绍了这两种斜槽各自的结构特点,简要阐述了其对气隙磁场基波和谐波分布的重要影响。系统性地回顾了科研人员在分析斜槽电机时所采用的二维有限元法、三维有限元法以及多层分段二维有限元法等分析方法以及取得的相应研究成果,并对比了各种方法的优缺点。针对这两种斜槽结构,进一步简要梳理了其对电磁噪声、附加损耗和起动转矩等电机性能的影响。并探索性地提出基于双斜槽转子等槽或者近等槽配合下有望实现高效低噪声感应电机的设计思路,为进一步探索提供参考。

双凸极永磁电机数字控制驱动系统的分析与实现

揭示了采用斜槽转子结构的双凸极永磁电机独特的静态特性和运行原理,分析研究了新颖的控制策略和变P I参数转速调节与单极性电流滞环调节相结合的双闭环控制方案,阐述了DSP的数字实现方法,设计研制了9 kW,12/8极转子斜槽式双凸极永磁电机驱动系统。实验结果表明,转子斜槽结构电机与本文控制方案的结合有效改善了齿谐波效应,提高了电机出力及运行平稳度,具有结构简单、功率密度高、效率高、起动速度快和可控性好等优点。

二维场计及横向漏电流影响的感应电机损耗与转矩分析

通常中小型电机多应用感应电机,通过转子斜槽的结构达到抑制寄生转矩、电磁振动和噪声等目的,同时斜槽结构会增加转子导条间的横向电流,影响感应电机的起动性能以及电机效率。因此,该文主要研究横向电流对单斜槽感应电机性能的影响,通过总结单斜槽感应电机中横向电流在转子表面的分布规律,提出一种能计及横向电流的2D多截面有限元模型,相比已有计算横向漏电流时的3D模型,有效减少了仿真时间。通过在转子内建立过渡层的方式,利用多截面有限元的方法等效斜槽感应电机,在2D有限元仿真中考虑横向漏电流,利用此模型预测三相感应电机中横向漏电流对电机性能的影响,通过对Y802-2感应电机内横向漏电流损耗进行仿真,并与三维有限元的损耗值进行对比,验证模型的可行性与有效性,同时利用此模型分析横向电阻值对电机的起动转矩特性的影响。

前缘弯掠(扭)斜流转子叶尖脱落涡的PIV研究

应用PIV技术测量了一开式前缘弯掠 (扭 )斜流转子的叶尖脱落涡的结构及其发展演化趋势 .测量结果表明 ,叶尖脱落涡产生于叶片顶部区域 ,沿着一条与转子旋转方向相反的斜线向下游发展 .叶尖脱落涡的强度随叶轮转速的提高而增强 ,随背压的提高而减弱 ,当背压增加到一定程度时 ,叶尖脱落涡消失 .实验结果为前缘弯掠 (扭 )

开关角对斜槽转子SRM稳态转矩的多目标优化

开关磁阻电机转子斜槽结构可有效减小电磁径向力,但会导致转矩特性变化。针对该问题,给出了线性模型下斜槽转子开关磁阻电机稳态转矩的解析方法,然后建立了四相8/6极开关磁阻电机模型,采用三维有限元仿真方法,计及端部漏磁,以电流开通角、关断角和转子斜槽角度为优化参数,以平均转矩变化量最小和转矩脉动最小为优化目标,基于正交试验法设计试验方案,通过极差和方差分析确定了相应参数的优组合,并将优化前后的转矩特性进行了比较,结果表明:小的斜槽角度对转矩特性的影响并不大,优化后电机的平均转矩相比优化前只变化了16.01%,但其转矩脉动下降了23.63%。

前缘弯掠(扭)斜流转子的设计与研究

在常规斜流转子设计方法的基础上 ,应用 1/ 7湍流边界层理论和假想等价速度三角形设计了前缘弯掠 (扭 )斜流转子 ,详细讨论了前缘弯掠 (扭 )斜流转子的设计方法。试验与内流分析结果表明 ,对常规斜流转子进行前弯设计后 ,能有效改善低流量时的旋转失速状态 ,扩大了喘振裕度和工作范围 。

轴流前弯叶轮叶顶流场特征分析

针对不同化工用前弯叶片的轴流通风机,在额定工况处数值模拟了三维粘性流场以及利用粒子图像测速仪PIV试验测量了叶顶流场。在数值结果与测量结果相吻合的前提下,分析了叶轮近上端壁面极限流线、叶顶轴向速度大小分布以及不同前弯角度叶片对叶顶泄漏流在发展阶段的影响。结果展示了叶顶流场的基本特征-叶顶泄漏涡的初始段和发展段;揭示了叶顶泄漏涡是叶顶流动阻塞的最主要原因之一;叶片前弯角度与叶顶泄漏涡稳定度之间的非线性变化;在泄漏涡发展阶段,涡度随叶片前弯角度之间"先增强后减弱"的变化规律。

异步电动机电磁振动噪声自动抑制方法

针对电动机噪声抑制过程受到电动机部位、零件振频的影响,导致噪声抑制效果不均等问题,提出一种异步电动机电磁振动噪声自动抑制方法。根据电磁振动中基波磁场产生的倍频力波和定转子谐波磁场产生的径向力波,得出提高力波阶数能够一定程度对噪声进行抑制。由于电动机不同部位、不同零件的振频不同,可以针对其各自特征,采取特定的抑制方法,因此通过选择最佳槽配合及合适绕组、加大磁通气隙、选用转子斜槽等方法完成对异步电动机电磁振动噪声的抑制。实验证明,能够有效的抑制异步电动机的电磁振动噪声,操作方法简单可行,具有较高的实际应用价值。

基于转子分段斜极的齿槽转矩优化设计

通过理论计算和数值仿真,确定了有槽永磁同步电机的合理设计方案,有效地削弱了齿槽转矩。推导出了分段斜极最佳斜极角度与分段数的关系式,根据实际永磁同步电机设计出实现分段斜极的结构方案,通过Maxwell16对不同分段数进行仿真分析来确定最佳分段斜极的分段数,实现优化设计的目的。