高精度盘式永磁电机温度分析与研究

以高精度无槽盘式永磁电机为研究对象,建立了电机三维电磁仿真模型。详细分析了该电机反电动势和转矩特性,避免由高次谐波引起的定、转子及永磁体涡流损耗,有效改善了电机的热性能,为进一步研究打下基础。建立了三维温度场仿真模型,分析了热源分布和传热过程,计算了电机在自然散热条件下温度的稳态分布。最后通过电机温升试验,验证了理论分析的正确性与合理性。     

基于Ansys的电磁失电制动器设计与仿真

以某型号电磁失电制动器为例,给出设计这种电磁失电制动器的设计思路,并绘出整个电磁制动器的设计流程,同时在设计中运用Ansys-Workbench软件仿真模拟电磁制动器的温升,根据温升模拟结果完成了电磁方案的设计,最后利用Ansys-Maxwell电磁仿真软件建立该型号电磁失电制动器的二维有限元仿真模型,分析其在二维稳态磁场中的电磁性能,根据仿真分析的结果和原理样机的性能试验验证了该设计思路与设计流程的正确性。     

表贴式永磁同步电机新型偏心磁极优化设计

针对高功率密度的轮毂式永磁同步电机涡流损耗大的问题,设计了一种新型偏心磁极结构的表贴式永磁同步电机,该 电机磁极外圆弧偏心且内外圆弧具有不同的弧度。 采用解析法分析了新型偏心磁极结构对气隙磁通密度和涡流损耗的影响。 在有限元软件中对建立的 10 极 12 槽三维电机模型进行电磁及稳态温度场仿真分析。 结果表明,在电机采用新型偏心磁极结 构后,1 cm 3 的永磁体涡流损耗降低了 17. 20%,永磁体稳态温度降低了 3 ℃ ,改善了轮毂式永磁同步电机的运行性能。     

考虑电工钢应力-磁特性的电动汽车电磁性能仿真计算

针对汽车电机电工钢的应用技术和电磁性能模拟技术,开展电工钢的铁耗与电工钢应力-磁特性的研究,分析了剪切应力对电工钢片磁特性的影响,并提出考虑电工钢剪切应力的磁特性曲线拟合公式。然后基于电工钢的应力-磁特性,采用JMAG软件,建立了电动汽车用IPM永磁驱动电机电磁仿真模型。计算分析了该模型下的电磁性能,并与传统电磁模型仿真结果进行比较。     

基于LabVIEW的异步电机动态模型仿真研究

从传统异步电动机动态数学模型出发,建立了异步电机在静止正交坐标系下的仿真模型。分别利用Matlab／Simulink和LabVIEW软件对数学模型进行了仿真,仿真数据包括定子电流,电磁转矩和转速。仿真结果验证了LabVIEW在异步电机仿真中的准确性和稳定性。该仿真模型还可以根据电机实际参数进行修改。因此,该模型可以方便地应用于交流装置、异步电机及其交流传动系统的稳态、动态过程的研究。     

兆瓦级高压感应电机转子发热问题研究

为研究兆瓦级高压电机在额定工况运行时发热与冷却问题,结合电磁场理论,建立该电机不同气息长度下二维瞬态模型,并分析电机工况下的电磁性能和电磁损耗规律。通过流体场与温度场耦合的方法,建立三维流固传热模型,并对与电机双侧轴流风扇周围的空气域建立旋转空气域模型,在计算流体力学理论的基础上,对电机温度场初始边界条件进行合理假设,通过对流固耦合仿真的得到在双侧轴流风扇下电机内部各个器件的温升规律,为验证文中仿真结果的准确性与有效性,对兆瓦级高压异步电机转子铁心侧温度进行实测,仿真结果与温度实测结果一致,为改善兆瓦级电机冷却性能,提高其散热能力提供了理论基础。     

飞轮储能用外转子永磁同步电机的设计与分析

本文设计一台额定功率180kW，转速20000r/min的飞轮储能用高速永磁电机。通过选取合适电机材料以应用于飞轮储能超高速的工作环境，并利用等效磁路法对电机进行电磁计算得到各个部件尺寸参数。利用Maxwell软件搭建仿真模型并进行瞬态场分析验证了电机设计合理性，同时求解电机损耗分布。建立基于Work-bench的电机三维有限元模型，并进行稳态热分析，从而得出电机整体温度分布场，验证电机运行可靠性。     

基于联合仿真的表贴式永磁游标电机性能分析

表贴式永磁游标电机内部电磁参数复杂多变,MATLAB/Simulink不能精确反映不同运行工况下电机的实际电磁性能。将交叉耦合理论应用于表贴式永磁游标电机的磁链、电感和转矩模型的研究中,分析计算了交叉耦合对表贴式永磁游标电机磁链、电感和转矩的影响。基于ANSYS Maxwell、Simplorer及MATLAB/Simulink软件建立了场路联合仿真的电机驱动控制系统模型,测试了电机的驱动性能,并与 MATLAB/Simulink 定参数仿真结果进行了对比。理论分析和仿真结果表明,因电机内部电磁状态的实时变化,采用联合仿真分析方法的计算结果具有更高的准确性。     

基于磁链分析模型的开关磁阻电动机数字仿真

提出基于磁链的开关磁阻电动机(SRM)分析模型。该模型仅仅需要电机几何尺寸和材料电磁参数,不需要实验测量数据或者有限元分析数据,为计算机辅助设计、仿真分析以及预测电机性能提供了分析模型。该模型通过Matlab/simulink来实现。其仿真结果与有限元分析软件Ansoft分析结果吻合。该文将上述分析模型应用于1台550W 6/4极三相开关磁阻电动机的非线性仿真研究中。仿真结果反映了SR电机实际工作特性,有限元分析结果验证了该分析模型的可应用性。     

异步电机三维电磁场及温度场耦合仿真分析

以型号为Y100L2-4的异步电机为对象,建立了三维有限元模型。根据样机的结构特征和电磁参数,仿真计算出了样机额定负载下运行至稳态的电磁场,用以提取较为精确的发热源,进而计算其稳态温度分布。分析了电机各部分散热系数、定转子间气隙的等效传热系数,依据电机的边界条件、等效假设和材料属性,以电磁场仿真结果为基础,利用有限元软件单向耦合出相应的温度场分布图。最后通过与试验数据对比,验证仿真结果有更高的准确性。     

塔架式抽油机电机温升研究

针对塔架式抽油机的长冲承、往复式的工作要求，以及对驱动电机体积限制的问题，提出用低速大转矩永磁同步直驱电机作为驱动电机，提高电机功率密度和运行可靠性。给出了塔架式抽油机永磁电机的电磁方案，采用有限元法对电机电磁性能、电机损耗进行了仿真计算；鉴于电机往复式运动会使电机动态过程占比较高，将稳态损耗和瞬态损耗分离并将二者等效成一个热源分析，采用有限元法进行了稳态热仿真。仿真结果验证了设计的合理性。     

一种永磁式开关磁阻直线电机的设计与有限元分析

介绍一种新型永磁式开关磁阻直线电机的设计方案,在开关磁阻直线电机与永磁电机的工作原理基础上,建立了不同结构的电机模型并运用有限元分析软件对其进行电磁有限元分析,研究电机磁场分布以及电磁推力的变化,将软件仿真运行结果与解析结论对比证明该设计的合理性。     

电动汽车牵引永磁电机关键性能的有限元仿真分析

通过有限元仿真软件对电动汽车牵引用永磁电机的两个关键性能-牵引特性和振动噪声特性进行仿真分析,缩短电机的研发周期,解决车用永磁电机设计过程中样机反复试制费用大、周期长的缺点。建立永磁电机的电磁场2D有限元仿真模型,验证永磁电机的低速最大转矩输出能力和高速弱磁扩速能力,依据电磁场分析结果,在不影响电机牵引性能的前提下转子铁心开工艺槽,减小电机质量,改善转子通风条件。对车用永磁电机进行电磁力波分析,建立电机定子铁心的3D模态有限元仿真模型,分析得出电机结构的模态频率,从电机的电磁设计和结构设计上避免产生较大电磁振动和电磁噪声的可能性。     

开关磁阻电机磁-热耦合仿真分析

采用有限元法对三相18/12开关磁阻电机进行了电磁场与温度场的耦合仿真。应用Ansoft Maxwell软件建立了样机的有限元仿真模型和驱动控制电路,通过瞬态场仿真得出电磁场和铁耗、铜耗分布情况,作为热源耦合到温度场分析模块。采用ANSYS Workbench软件的耦合分析功能,计算了样机的稳态温度场及各主要部件的瞬态温度曲线,并将仿真结果与实验结果进行对比。二者结果基本一致,表明磁热耦合仿真能够准确地分析电机内部的温度分布情况,为今后开关磁阻电机的设计与优化提供了基础。     

独立磁路混合励磁电机有限元分析

介绍了一种新型的独立磁路混合励磁电机的结构和工作原理,并运用二维有限元软件对电机性能进行仿真分析,验证了该电机的磁场调节特性.从电磁性能和机械性能两方面,对隔磁结构进行了优化设计.样机试验数据和有限元仿真结果基本吻合.     

双三相永磁同步电动机绕组不同相移的控制性能分析

基于Ansoft Maxwell 2D的仿真环境,建立两套绕组不同相移(相移30°和180°)的双三相永磁同步电动机仿真模型。在静态磁场,空载瞬态磁场和负载瞬态磁场下,分别对这两种永磁同步电动机的内部电磁场进行仿真分析。获得绕组自感和互感曲线,感应电动势和电磁转矩曲线,比较两种模型的电磁性能。然后结合电磁场分析结果,利用Matlab仿真软件建立两种电机的数学模型,对电机的控制性能进行仿真分析。分析结果为双三相永磁同步电动机的优化设计及进一步研究提供了理论依据。     

三绕组并联式单相感应电动机起动方式研究

为了保证三绕组并联式单相感应电动机的起动性能,研究了该种电机的动态特性和起动方式.基于电磁关系,建立动态数学模型,并进行仿真计算.为了验证该模型的正确性和有效性,将仿真结果与试验结果进行对比.利用该仿真模型详细分析电容对该种电机起动性能的影响,并给出结构简单的单电容起动电路.仿真和实验结果表明,选择合适的起动电容和运行电容,可以使三绕组并联式单相感应电动机具有良好的起动性能和稳态运行性能.在实际应用中,使用双起动电容电路可以保证良好的起动性能,选择单电容起动电路,可以简化电路结构,节约成本.     

样条函数仿真开关磁阻电机稳态特性

鉴于开关磁阻电机的电磁关系很复杂,采用Ansys有限元分析软件计算开关磁阻电机的磁链曲线和矩角特性,利用有限元计算结果建立了开关磁阻电机的数学模型,采用样条函数仿真法实现开关磁阻电机的电流和转矩波形计算,仿真样机稳态特性。     

平动式啮合电机的非线性等效磁路模型

针对平动式啮合电机独特的运行原理和磁场分布,建立了适合对该电机运行性能进行分析的非线性等效磁路模型。该模型借用磁力线和等磁位线互换的方法,将磁力线分布不均匀的磁通管引入到模型中,在对电机磁场分布不均和磁路局部饱和现象进行有效处理的同时,减少了模型中磁通管单元的数量,使模型简化并兼顾了求解精确度。在该模型的基础上,推导了电机绕组满足的以绕组磁链为状态变量的微分方程,建立了电机稳态运行分析的数学模型。对样机单相导通状态下的稳态运行特性进行了仿真分析,其结果与非线性磁参数法所得结果相吻合,表明该模型可以作为平动式啮合电动机性能分析和优化设计的有效手段。     

基于磁网络法的凸极同步电机数学模型研究

在考虑齿槽相对运动及磁路饱和的情况下,应用磁网络法建立了凸极同步电机的数学模型,利用该模型对凸极同步电机稳态电磁过程进行特性分析计算.结果表明,该模型较传统方法进行电机设计准确度更高,改善了电机参数性能.