永磁球形步进电机的结构研究与设计

介绍了一种新型永磁球形步进电机的基本结构,分析了永磁体和定子线圈在实际电机模型中的球面定位,然后介绍了一种以单相电流跟踪PWM控制实验为基础的定子线圈的选择方法。选择合适的部件设计出了永磁球形步进电机的转子球、永磁体、定子支座、定子线圈等各部分的实际参数,给出了详细设计方案,并绘出了该电机的CAD模型图,为永磁球形步进电机的进一步设计和优化提供了依据。     

基于光电传感器编码的永磁球形步进电机运动控制

提出了一种三自由度永磁球形步进电机的控制方法。介绍了该永磁球形步进电机定子、转子的结构，电机转子表面的着色原理以及电机定子上的光电传感器的放置；针对其结构特点和动力学特性构造一个加权无向图，根据编码原理以及所给定的物体的运动轨迹，采用图中路径搜索算法，最终通过光电传感器反馈的信号确定永磁球形步进电机的通电线圈对，实现闭环控制球形步进电机，达到使物体沿着期望运动轨迹运动的目的。     

基于加权无向图的永磁球形步进电机运动控制

提出了一种三自由度永磁球形步进电机的控制方法。首先简单介绍了该永磁球形步进电机定子与转子的结构，然后针对其结构特点及运动原理，提出根据距离相等的永磁体对和铁心线圈对的排列组合，建立一个包含位于球形步进电机转子某一点上物体的所有可能的运动轨迹点的加权无向图，根据所给定的物体的运动轨迹，采用图中路径搜索算法，最终确定永磁球形步进电机的通电线圈对，达到控制球形步进电机，使物体沿着期望的运动轨迹运动的目的。     

直接驱动系统用电机

直接驱动移动控制用的一种新型调速同步磁阻伺服电机低速时产生高转矩,该电机由一安装在两同心定子之间的簿环转子组成,每个定子有18极,极上的线圈互相连在三相电路上,当三相连续通电时,转子和定子上的齿因磁场的作用产生转矩,转角小于2.4°电角度,电机低速时直接产生高转矩。     

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.     

一种新型三环定子多自由度超声电机

由于环形行波定子发展较为成熟,性能较为稳定,但只能实现单自由度旋转运动,对此提出了一种三环形定子多自由度球形超声电机,通过三个环形行波定子空间排布和激励电压的协调控制实现球形转子的三自由度运动。首先,详细介绍了三环形定子多自由度球形超声电机的结构及其所选材料;然后对环形行波定子和三环形定子多自由度球形超声电机进行理论分析,论证环形行波定子的驱动作用和三自由度运动的可行性;再通过有限元分析对环形行波定子进行模态和瞬态仿真;最后通过实验测试证明三环形定子多自由度球形超声电机,得出超声电机的输出性能,验证三环形定子多自由度球形超声电机的可行性。     

模块化定子永磁风力发电机及其控制

针对海上风能开发和利用,提出和设计了一种新型结构的永磁风力发电机。所提出的电机由多个空间均匀移相的模块化定子永磁发电机(MSPMG)组成,每个MSPMG是独立的单相双凸极电机,每个定子模块包含永磁、齿极和线圈,减小了模块间的磁耦合和线圈互感。通过分析MSPMG的电磁特性和发电原理,基于变分原理推导出MSPMG的最优功率控制策略,利用单相H桥全控整流电路实现了对电枢电流的控制。有限元分析证明MSPMG各个模块间的磁路耦合很小,运行状态相互独立,因此该电机具有很强的容错运行能力。基于软件仿真证实了所设计电机及其控制策略的正确性和有效性。     

最近国内外大电机定子线圈主绝缘的发展

西文毂内外大电机定子线圈主绝缘结构以及环氧粉云平带材料的更新换代的变化，阐明了国外公司新一代环氧粉云母绝缘结构的应用特性和发展，也阐述了我国最近几年新型Ｆ级定子线圈主绝缘在大型发电机上应用研究成果，为了满足我国工业迅速发展和电力事业发展的需要，提出了我国今后在大电机定子线圈主绝缘结构方面发展的方向。     

感应式球形电机结构设计与参数分析

针对目前多自由度电机结构复杂,控制难度高的问题,提出一种新型多自由度球形感应电机。该电机由三个空间对称分布的弧面定子驱动球形转子实现多自由度运行。首先,介绍了电机的基本结构和运行原理并对根据直线感应电机的设计理对电机主要参数进行计算;然后,建立Ansoft/Maxwell有限元仿真模型对电机进行稳态磁场仿真;同时对电机在不同转子参数以及不同激励时的稳态运行特性进行分析,为这类电机的优化设计与运动控制提供依据。结果表明:在额定激励下,感应式球形电机单个定子可产生1N·m的稳态转矩,稳定转速可达350r/min,满足多自由度运行要求。     

高压变频电机定子绝缘系统电场分布特性

针对变频电机定子绝缘在脉冲电压作用下过早失效问题,基于某变频电机定子绝缘及所接电缆结构,建立电缆与定子线圈联合高频等效电路,研究不同电缆长度下定子线圈各匝对地电压幅值分布特性.之后,基于实际电缆长度下定子线圈各匝对地电压分布,进一步研究电机槽部及端部电场分布特性.     

高压电机F级真空压力浸渍绝缘试制

介绍了~#9118F级无溶剂漆的性能、组成、电气性能检测结果;高压电机整浸用的中胶桐马粉云母带性能、组成;750kW6kV级异步电机定子绝缘结构;高压电机整浸工艺;整浸线圈和定子耐压检查标准;整浸线圈性能;通过整浸绝缘试验研究的几点体会。     

高压交流电机定子超薄型绝缘工艺研究

通过对高压电机定子绝缘结构进行分析,以薄型云母带、少胶粉云母带绕包绕组线,构成定子线圈绝缘。定子绕组整体VPI浸渍无溶剂环氧酸酐浸渍树脂的超薄型绝缘系统,实现了高压交流电机定子绝缘的整体减薄。以6kV级电机为例,定子线圈单边主绝缘厚度由常规型的1．4mm减薄到小于1mm。     

6kV级矿用磨机定子线圈制造工艺研究

叙述了6kV级高压分瓣式矿用磨机定子线圈的结构特点和制造难点,以某型矿用磨机定子线圈的制造生产过程为实例,介绍了该类型定子线圈成型工艺、生产过程遇到的问题及相应的解决方案,为今后同类型电机产品的线圈加工工艺提供关键技术支撑。     

最近国内外大电机定子线圈主绝缘的发展

本文通过国内外大电机定干线自主绝缘结构以及环氧粉云母带材料的更新换代的变化，阐明了国外公司新一代环氧粉云母绝缘结构的应用特性和发展，也阐述了我国最近几年新型F级定子线圈主绝缘在大型发电机上应用研究成果，为了满足我国电机工业迅速发展和电力事业发展的需要，提出了我国今后在大电机定子线圈主绝缘结构方面发展的方向．     

一种凸极式磁阻型球形电机的结构设计

为了提高球形电机的输出转矩,降低控制系统的复杂程度,提出了一种新型磁阻型球形电机。首先,介绍了电机的基本结构和运行原理,建立了电机的数学建模,基于有限元软件使用虚位移法对电机进行建模,确立电机的电感曲线和矩角特性。然后,以输出转矩、气隙磁密及定子轭磁密为目标,针对定转子的结构进行仿真分析。最后,通过计算结果分析了球形电机主要参数对电机性能的影响,完成了磁阻型球形电机的结构设计,验证了所提出的新型结构的有效性。     

10kV高原电机定子线圈防晕结构设计及性能测试

介绍的新型防晕结构可在有限的长度里使10kV电机定子线圈的起始电晕电压提高很多。通过高原模拟试验,在海拔4000m下工作的定子线圈起始电晕电压大于15kV。     

背绕式绕组高压直线电机定子嵌线及并头焊接工艺研究

针对背绕式绕组高压直线电机（JX型）不同形状环绕式定子线圈嵌线的工艺难点，进行了定子嵌线并头工艺的系统分析、验证及优化。通过背绕式定子线圈嵌线工装和工艺的确定以及定子并头焊接工艺验证和翻身工装设计等工艺的创新，解决了定子嵌线和并头焊接中的关键点及难点，实现了新型结构直线电机产品从研发概念到产品产出的一个过渡，为直线电机领域的发展奠定了技术基础。     

分数槽集中绕组永磁球形电机定子磁场分析

永磁球形电机电磁转矩需要定转子磁场的共同作用,为了改善定子磁场分布,对定子磁场和齿极数选择方法进行分析。根据分数槽集中绕组电机理论,结合矢量运算,得到电机相数为任意值时旋转和倾斜的参考电流方程。以9齿8极的永磁球形电机为模型分析,利用有限元仿真和最小二乘法,得到定子线圈磁场的分布和各次球谐波的系数,证明参考电流法可以产生与转子磁场同步的定子磁场,进一步分析不同齿极数组合的球形电机的定子纬度线的磁场谐波分布,结果表明谐波次数与齿极数的最大公约数t和相数m有关。     

基于三角形(△)组合线圈的永磁球形电机转矩特性与通电策略分析

为了减少永磁球形电机轨迹跟踪过程中的控制电流计算量,提出一种基于三角形(△)组合线圈的通电策略。首先,通过Maxwell软件,利用叠加原理建立基于单个定子线圈的电磁转矩模型;然后,对比分析不同组合线圈自旋和倾斜运动的静态电磁转矩,确立△组合线圈的电磁转矩方程;同时,通过电流-转矩表达式,获得定子线圈的控制电流;最后,通过仿真计算和实验验证该方案的可行性。实验结果表明相对于单个线圈的独立控制,基于△组合线圈的通电策略在电机运动范围内无运动奇点,显著减少了控制电流的计算量。     

专利快讯

专利名称:一种开关磁阻电机的定子极和转子极结构专利申请号:CN201610273909.3公开号:CN105743237A申请日:2016.04.28公开日:2016.07.06申请人:周欢本发明涉及一种开关磁阻电机的定子极和转子极结构,包括定子极铁心、定子极线圈、转子极、转轴,其特征是:定子极铁心是由横梁和对称连接在横梁两端的凸极构成的一体结构的凹槽形铁心,定子极线圈缠绕在定子极铁心横梁上,定子极铁心和定子极线圈构成定子极;转子极的轴向端面呈扇形面,转子极本体通过连接件与转轴固定,转子极能够随转轴旋转到定子极铁心的凹槽中,定子极线圈通电后形成的磁回路为矩形回路。其优点是:缩短了磁通路径,减轻了转子重量,转子极径向不受力,减小了震动及噪声,同时采用本发明制作的电机,其转子极、定子极的数目可以灵活设计。