高速永磁无刷直流电机转子优化设计与试验研究

高速永磁无刷直流电机具有功率密度高、体积小、效率高等优点,在很多领域有着广泛的应用。对比分析了不同的转子充磁方式和转子支撑结构对气隙磁场、齿槽转矩和转子动力学的影响,优化设计了平行充磁和两端式支撑结构的2.3kW、150000r/min高速永磁无刷直流电机样机和控制系统,进行了试验论证,试验研究表明:两端式轴承支撑结构的转子成功运行到100,000r/min以上。     

高速储能飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机的分析与设计

采用电磁场的数值计算方法,对比分析了常规磁体结构和HALBACH磁体结构的外转子无定子铁心永磁无刷直流电机,重点分析了磁体厚度变化对两种磁体结构电机气隙磁通密度、磁通及转子轭部磁通的影响,认为HALBACH磁体结构特别适于外转子高速飞轮用无铁心电机.提出HALBACH磁体结构电机的场路结合设计计算方法,并通过一25Nms角动量(30000r/min额定转速)的高速外转子飞轮用无铁心永磁无刷直流电动机进行了试验验证.     

高速永磁无刷直流电机设计和试验

高速永磁无刷直流电机具有功率密度高、体积小、效率高等优点,在很多领域有着广泛应用。介绍了高速永磁无刷直流电机设计的关键问题,研制了2.3 kW,15万r/min的高速永磁无刷直流电机样机和控制系统,并结合空载试验计算了电机的定子铁耗和轴承损耗。     

高速永磁无刷直流电机无位置全转速控制策略

针对高速磁悬浮大功率永磁无刷直流电机无位置传感器起动问题,分析了高速磁悬浮无刷直流电机运行时导通相磁链函数与相电压的精确表达式,给出了转子位置和电机磁链的函数方程,分析了高速磁悬浮无刷直流电机低速时转子位置难以检测的原因。据此分析提出了一种基于高速电机绕组磁链函数的新型无位置控制G函数方法,以换相前后非换相相电流幅值等值为控制目标,以G函数换相阈值为控制量,通过PI调节来保证相位可靠校正,实验验证了该闭环校正方法应用于磁悬浮鼓风机无刷直流电机时,在20 000 r/min范围内能够对换相信号误差进行了实时补偿,实现全转速运行。     

高速直流电机设计理念

介绍500/350kW 660V 1100/2500r/min高速直流电机设计理念,该电机对分析研制特殊环境下使用的高速直流电机及大功率无刷直流电机起到一定参考借鉴作用.该电机采用径向带通风沟、薄绝缘线圈解决热参数较高问题;采用绑环式换向器、无纬带绑扎电枢、高转速轴承解决电机高速运行时强度要求较高的问题.提供了详细的试...     

一种用于小型水泵的无轴承电机磁悬浮性能分析

提出一种用于小型水泵的无轴承无刷直流电机,介绍了其结构、磁悬浮产生的原理以及磁悬浮控制的策略,并进行了无轴承无刷直流电机的模型仿真及磁悬浮性能测试试验。有限元法分析计算的结果证明所设计的这种用于小型水泵的无轴承无刷直流电机的模型精确有效。使用所设计的机械样机进行了悬浮性能测试试验,通过试验证明以2 200 rad/s最大转子速度和8.2 L/s最大水流量驱动小型水泵时,转子能够成功地悬浮而没有机械支撑。从结果中可以得到所设计的磁悬浮控制策略作为无轴承无刷直流电机的控制方法是有效的,并且所设计的无轴承无刷直流电机特别适用于驱动小型水泵系统。     

高速无刷直流电机转子充磁方式研究

高速无刷直流电机具有功率密度高、体积小、效率高等优点.充磁方式对电机性能影响很大.结合所研制的2.3 kW,150 000 r/min高速无刷直流电机,对比分析了平行充磁和径向充磁方式对电机电磁转矩空载损耗和齿槽转矩性能的影响.结果表明,平行充磁优于径向充磁.     

高速电机磁力轴承-转子系统临界转速的计算

在建立高速电机磁力轴承－转子系统的动力学方程基础上，利用有限元法计算了高速电机转子的临界转速。首先分析了磁力轴承支承刚度及其与系统结构参数以及气隙静态偏置磁通密度的关系，然后基于磁场分析证明磁力轴承对转子的支承是各向同性的，计算了电磁轴承的线性支撑刚度。在此基础上，建立了磁力轴承－转子系统的动力学方程，用有限元法计算了高速电机转子的临界转速。利用该计算方法，设计研制的1台采用磁力轴承的高速电机已成功实现60 000 r/min的运行。     

保护环对高速永磁无刷直流电机转子涡流损耗的影响

高速永磁无刷直流电机具有功率密度高、体积小、效率高等优点,在很多领域有着广泛的应用。转子涡流损耗会使电机的效率下降并能引起转子永磁体的退磁。该文结合所研制的2.3 kW,15×104r/min的高速永磁无刷直流电机,对比分析了不同电导率的保护环对转子涡流损耗的影响,结果表明:钛合金保护环中的涡流磁场能削弱气隙谐波磁场,对永磁体中的涡流损耗有屏蔽作用。     

全悬浮永磁偏置磁悬浮轴承电机系统的研究与实现

介绍了一种全悬浮永磁偏置磁悬浮轴承电机系统.该系统由永磁偏置轴向-径向磁悬浮轴承、永磁偏置径向磁悬浮轴承及高速电机组成,给出了两种磁悬浮轴承的结构并分析了其工作原理.实验证明由这两种磁悬浮轴承组成的磁悬浮轴承系统具有良好的悬浮性能,给出了20 000 r/min时转子铁心的位移波形以及控制绕组中的电流波形.