稀土永磁同步电动机气隙磁场的研究

研究稀土永磁同步电动机气隙磁场特点,采用有限元法对典型规格进行仿真计算,求出空载气隙二维磁场的磁密分布曲线,并实测样机的空载气隙磁密和实际波形曲线.讨论了采用气隙隔磁法时,隔磁桥尺寸和气隙长度对永磁同步电动机空载气隙磁场和运行性能的影响.     

稀土永磁同步电动机气隙磁场的研究

研究稀土永磁同步电动机气隙磁场特点，采用有限元法对典型规格进行仿真计算，求出空载气隙二维磁场的磁密分布曲线，并实测样机的空载气隙磁密和实际波形曲线。讨论了采用气隙隔磁法时，隔磁桥尺寸和气隙长度对永磁同步电动机空载气隙磁场和运行性能的影响。     

永磁同步电动机电磁参数的有限元分析

建立了永磁同步电动机漏磁系数和交直轴同步电抗的场路结合数学模型,并利用Maxwell 2D软件的参数化分析工具对永磁同步电动机的空载漏磁系数和交直轴同步电抗进行了计算,得出了这些参数随电机结构参数的变化曲线.在此基础上,总结了永磁同步电动机电抗参数的变化规律,为永磁同步电动机的优化设计提供了一种非常直观有效的方法.     

基于场路耦合时步有限元法的永磁同步发电机设计

首先根据传统方法设计了一台永磁同步发电机,然后通过对其等效磁路的分析进行空载气隙磁密和漏磁系数的解析计算,最后再利用场路耦合时步有限元法对所设计电机分别进行空载和额定负载时瞬态磁场的分析和空载时气隙磁密及漏磁系数计算值的验证.结果表明,所设计电机磁场分布合理,各项指标均达到设计要求,且气隙磁密及空载漏磁系数的解析值和有限元计算值也吻合得较好,证明了分析和设计的有效性.     

高效永磁同步电动机空载杂散损耗计算及分析

为研究异步起动高效永磁同步电动机的空载杂散损耗,以6台4极内置式高效永磁同步电动机为例,采用有限元法,分析了空载时电机各部位杂散损耗的分布规律;计算了电机的空载杂散损耗。通过对计算结果与实验数据进行对比分析,总结出空载杂散损耗修正系数,可以为异步起动高效永磁同步电动机杂散损耗的分析计算提供参考。     

永磁直线电机空载漏磁系数的解析表达

针对有限元法求解永磁直线电机空载漏磁系数时计算量大的问题,根据磁路法和电机结构尺寸提出了一种永磁直线电机空载漏磁系数的解析表达方法。在永磁直线电机气隙长度、极弧系数和永磁体厚度分别变化的情况下,其空载漏磁系数的解析解与有限元分析结果十分接近,证明了所提出的解析表达方法的正确性。该方法简单方便,非常适用于永磁直线电机的设计和优化。     

实心转子永磁同步电动机气隙长度与性能研究

采用有限元法计算了实心转子永磁同步电动机在不同的气隙长度条件下的气隙磁密、空载反电动势、功率因数、效率和起动转矩,在计算过程中考虑了定转子相对运动及定子斜槽等因素;22 kW实心转子永磁同步电动机的计算和实验结果表明,电机气隙长度对气隙磁密、空载反电势、功率因数、效率和起动转矩均有较大的影响.     

场路结合电动汽车用永磁同步电机设计分析

运用MATLAB及ANSYS Maxwell有限元软件,采用场路结合方法设计了一台60 k W电动汽车用内置式永磁同步电动机。通过对电机的空载反电势、计算极弧系数、空载漏磁系数、直交轴电感等关键电磁参数及电机效率MAP图的分析计算和样机测试,验证了设计的可行性。     

基于Ansys的永磁同步电动机磁场分析与计算

利用有限元分析软件Ansys对永磁同步电动机内部电磁场进行分析计算,结合样机获得电动机空载及负载运行时的交、直轴电枢反应磁场,并通过Ansys的后处理功能得到空载时的气隙磁密和磁矢位分布图;在此基础上对永磁同步电动机的反电动势进行了分析计算,为永磁同步电动机的性能分析及设计提供了一定参考.     

永磁电动机磁路计算中主要系数有限元分析

为了提高永磁电机磁路计算的准确性.采用二维电磁场有限元法对电机气隙系数、空载漏磁系数、计算极弧系数进行了分析,提出由于转子位置不同引起漏磁系数计算模型不同的思想,完善了现有文献中的计算方法,并通过大量计算,给出了磁极偏心时的计算极弧系数变化曲线.分析方法可直接应用于工程实际中.     

圆筒型直线永磁电动机的重要系数计算

由于圆筒型直线永磁电动机结构上的特殊性及设计经验的积累还不够丰富,使得经典设计程序中的一些关键系数如计算极弧系数、漏磁系数、气隙系数无法准确得到。主要阐述基于有限元方法对这些系数进行求解,总结出圆筒型直线永磁电机重要系数的有限元求解方法。通过对比和实验,证明求解方法的准确性。     

永磁电机中永磁体尺寸优化设计

在永磁电机的设计中 ,永磁体尺寸的确定是非常重要的。传统的永磁体尺寸设计采用经验公式来估算 ,不准确亦不具有普遍性。本文提出一种新的永磁电机中永磁体尺寸的设计方法 ,即用ANSYS软件对永磁电机的磁路进行有限元分析 ,计算出磁路的主要漏磁系数 ,再由磁路计算 ,得到永磁电机所需的永磁体大小。通过对一台 2 .2kW的永磁同步样机做试验分析 ,所得的试验结果与仿真结果非常接近 ,说明永磁同步电机设计及仿真程序结果的可行 ,能直接应用到永磁电机的设计制造之中     

直驱永磁风力发电机短路退磁分析

以一台3MW直驱永磁风力发电机为例,建立有限元分析模型和外电路模型,并进行联合仿真计算。重点研究了短路运行过程中永磁体的退磁情况,通过磁链分析和有限元计算,寻找到了永磁发电机的最大退磁风险发生的时刻和在永磁体上的位置,分析了分数槽绕组电枢反应对永磁体的影响特点,从而便于指导永磁发电机设计时防退磁措施研究。     

Stator iron loss of tubular permanent-magnet Machines

While methods of determining the iron loss in rotating permanent-magnet (PM) machines have been investigated extensively, the study of iron loss in linear machines is relatively poorly documented. This paper describes a simple analytical method to predict flux density waveforms in discrete regions of the laminated stator of a tubular PM machine, and employs an established iron loss model to determine the iron loss components, on both no load and on load. Analytical predictions are compared with the iron loss deduced from finite-element analyses for two tubular PM machine designs, and it is shown that if a machine has a relatively high electrical loading, the on-load iron loss can be significantly higher than the no-load value.     

无槽盘式永磁风力发电机有限元分析

阐述了直驱风力发电的盘式永磁发电机的优点,并对电机的结构设计特点进行了分析;设计一台18p、1．1kW的盘式永磁发电机,建立了电机部分模型,对其进行了三维有限元分析与计算,给出了盘式永磁发电机内各部分的磁场分布规律及空载特性,最后分析了磁极厚度和极弧系数对无槽双转子盘式永磁电机的气隙磁密及转子轴向磁拉力的影响,得到一些有益结论。     

不同转子结构的永磁半直驱同步风力发电机电磁场的计算与分析

以1.5MW永磁半直驱式同步风力发电机为研究对象,设计了定子252槽、转子32极、永磁体在转子嵌放位置不同的发电机方案,建立电磁场二维有限元计算模型。分别给出两台风力发电机空载和负载两种工况下的磁场波形,并给出两台电机各取一个单元电机内的负载径向气隙磁密谐波分解图,同时计算了负载时绕组磁动势的谐波含量。此外,对相同类型结构的小型永磁同步风力发电机的实测数据与理论计算结果进行比较,为设计大容量永磁半直驱风力发电机提供了一些有意义的参考。     

六极永磁式潜油电机技术问题及CAD软件开发

结合永磁同步电机设计原理,对六极永磁式潜油电机重要技术问题进行了分析.根据潜油电机特殊的分段结构,分别对端部漏抗的计算和斜极方法进行了研究,提出永磁式潜油电机转子倒装的分段斜极式方法并开发了CAD软件.通过建立六极永磁式潜油电机有限元模型,对齿槽定位力矩进行分析,验证该方法对降低电机齿槽定位力矩起到了一定的作用.     

永磁电机外漏磁场有限元处理方法

以轴向磁场磁通切换型永磁电机为例,提出一种基于永磁磁通幅值的电机外围漏磁有限元处理方法,即电机有限元模型外围空气罩尺寸的确定方法。研究表明该方法可以在计算时间和精度之间实现最优化,同时可以推广到双凸极电机等定子永磁型电机的有限元分析。     

Structure and Characteristics of High‐Performance PMASynRM with Ferrite Magnets

Recently, the use of permanent magnet (PM) motors has risen markedly because of improvements in the performance of rare earth PM motors. However, the use of rare earth materials, which is an important aspect of the high‐performance PM motor, should be reduced because of the high cost and unpredictability associated with procuring such materials. The performance of motors that use rare earth materials has reached a very high level, one that will not be easy to match without such materials. In this paper, we propose a structure for a high‐power‐density PM‐assisted synchronous reluctance motor involving the use of a ferrite PM. The structure prevents irreversible demagnetization of the PM even in the presence of heavy flux‐weakening excitation or an inverter fault. It is shown that the proposed structure achieves high‐power and high‐efficiency performance. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 187(1): 42–50, 2014; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22362