集成绕组结构短行程直流平面电机的电磁设计

高精密平面电机具有系统结构简单、平面直驱、高分辨率、高频响等特点,近年来受到学术界和相关领域的广泛关注。然而,到目前为止,针对高精密平面电机系统性设计方法的相关研究很少。该文对集成绕组结构短行程直流平面电机(integrated winding structure short-stroke DC planarmotor,IWSDCPM)进行研究,介绍了IWSDCPM的结构形式、运行原理和特点。推导出IWSDCPM的主要尺寸的关系式,明确了电机的主要尺寸,对永磁体和线圈的设计分别进行了研究,并以推力最大为设计目标进行参数优化。针对其特殊的结构形式和应用场合,提出该类平面电机的通用设计方法。根据所提出的设计方法,加工制作了一台样机,并进行了相关实验测试。实验结果与设计指标基本吻合,验证了设计方法的有效性。     

一种车用双极性横向磁通永磁电动机

针对当前横向磁通永磁电机绕组磁链单极性影响电机出力进一步提高的问题,提出一种实现磁链双极性的横向磁通永磁电动机。该电机采用外转子型,电枢绕组和永磁体都位于定子上,磁通路径分析表明绕组匝链的磁通为双极性。基于电动机的基本结构和工作原理,依据电机设计理论推导出了电动机功率与尺寸之间关系式,采用有限元计算分析了电机主要尺寸对永磁磁链的影响。以此为依据确定了一台三相600 W样机的尺寸,利用有限元法对静态特性和瞬态特性进行了仿真计算,包括空载时电机磁场分布和绕组反电势,为了验证理论分析的正确性,最后对制作的600 W样机进行了实验验证,实验结果与理论分析具有很好的一致性。     

HB型共永磁体二自由度平面直线电动机的研究

提出一种ＨＢ型共永磁体的新结构二自由工平面直线电机方案可用一台电机通过合理的磁系统设计实现二自由度平面直线驱动。概述了该电机的结构及原理,对电机的磁系统进行了基本解析分析,结合实际样机进行了实验研究。     

无槽永磁直线同步电动机的设计研究

建立无槽永磁直线同步电动机的物理模型和线性解析模型;在此基础上,主要对电机从确定结构类型、材料的选择、永磁体尺寸、电枢绕组和气隙进行设计;通过反复计算和校核,最终确定该电机的结构尺寸。采用矢量磁位方程求解无槽永磁直线同步电动机的电磁参数,如气隙磁密和电磁推力等,并与有限元法进行比较和分析,结果表明对该电机设计合理和方法适当。     

自起动脉振磁场永磁低速同步电动机的原理和实验

本文提出了一种新结构原理的同步电动机－自动起动振磁场永磁低速同步电动机，介绍了该电机的结构和原理及自起动判据，并说明了满足起动条件和工艺要求地，电机主要尺寸的制约关系，实验证明上述设计准则是正确的。     

永磁直流电动机用永磁体形状分析

在永磁直流电动机的设计中,永磁体形状和尺寸对电机性能、包括换向性能有非常重要的影响.选择合适的永磁体形状和尺寸有重要意义.瓦片形磁极结构是永磁直流电动机常用的磁极结构之一.运用场路结合的方法,通过Ansys软件,比较和分析了不同瓦片形磁极形状和尺寸对永磁直流电动机性能的影响,并通过样机试验验证了分析结果的正确性,最后得到不同永磁体形状性能特点的结论.结论对永磁电机的设计有一定指导意义.     

无线供电式音圈电机的磁路优化设计

针对音圈电机在长时间往复运动容易发生故障的缺陷,提出一种取消供电引线,利用电磁感应原理进行非接触电能传输的新型音圈电机结构。本文对新型音圈电机的供电结构进行了数学模型推导分析,并且通过有限元优化分析软件对不同永磁体分布方式和结构尺寸参数下的气隙磁密进行分析,提出了相应的优化思路。最后完成对永磁体磁路结构和供电磁路结构的尺寸优化设计,令该新型结构可以满足设计要求并制作了一台样机验证了该优化结果     

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。     

钕铁硼永磁盘式同步电动机的设计研究

介绍了一种新型轴向磁场永磁同步电动机的结构形式及特点,提出了该电机的设计方法,并给出了该电机输出功率与其主要尺寸的关系式。     

不同极槽数配合的分立定子混合励磁磁通切换电机研究（英文）

混合励磁电机使用永磁体和励磁线圈共同作为励磁源,可以集成永磁电机高效率、高功率密度以及电励磁电机灵活调磁的优点。该文将研究一种分立定子混合励磁磁通切换电机,该电机的永磁体和励磁线圈均置于定子以省略电刷滑环,同时采用双定子结构以解决传统定子混合励磁电机的定子空间拥挤问题。该电机遵循磁通切换原理,静止励磁源产生的磁通被凸极转子调制,进而在电枢绕组上产生双极性交变磁链。该文将介绍该电机运行原理,并重点研究不同定转子极槽数配合的电机电磁性能,以说明该类型电机兼具高转矩密度和强调磁能力。此外,分析关键设计参数对电机转矩密度和调磁能力的影响,为电机设计提供指导。最后,制作并测试2台样机以完成实验研究。     

复合电流驱动的永磁同步平面电机

提出一种新型复合电流驱动的永磁同步平面电机,简单介绍了该平面电机的结构和原理,利用标量磁位和边界条件对永磁阵列所产生的磁场进行解析分析,分别推导出电磁力和反电动势的表达式,建立电机的数学模型。在实验室条件下,设计制造一台样机并进行相关实验研究,通过对比试验和仿真结果,验证了解析设计的合理性。     

集成绕组结构短行程直流平面电机

提出集成绕组结构短行程直流平面电机(integrated winding structure short-stroke DC planar motor,IWSDCPM).该结构新颖的平面电机基于洛伦兹力原理运行,具有结构简单、定位精度高、推力波动小、响应速度快等特点.与永磁同步平面电机相比较,更适合应用在高精密平面定位场合.介绍电机结构并阐述三自由度驱动原理,利用磁荷模型和镜像法对气隙磁场进行解析,获得电磁推力解析表达式,通过有限元仿真对电机推力和偏转转矩进行计算,制作一台样机并进行静态推力实验.仿真结果和实验结果均与理论计算相符,验证了理论分析的有效性.     

轴向分相混合式永磁步进电动机自定位力矩设计

研究轴向分相混合式永磁步进电动机自定位力矩的设计,并提出在定子参数、转子齿形参数和磁钢参数一定的情况下通过调整转子铁心长度进行自定位力矩设计的方法。通过实例样机表明,该设计为轴向分相混合步进电动机的研制提供了重要依据。     

轴向磁通永磁电机的设计与优化

本文根据一款家用乘用车的结构和运行性能需求,设计出了额定功率95kW,峰值功率190kW的轴向磁通永磁电机。电机采用内单定子外双转子结构,定子铁心采用分块式设计形式。基于永磁电机设计理论,总结归纳轴向磁通永磁电机的初始设计流程,并对其电磁性能进行初始评估。采用有限元法建立电磁分析三维模型,对采用多种转子结构电机的电磁转矩、齿槽转矩、转矩脉动及永磁体涡流损耗等进行计算和分析。文中所归纳的电动汽车驱动用轴向磁通永磁电机设计流程及降低齿槽转矩、转矩脉动和永磁体涡流措施的效果对比,为此类电机的设计及优化提供借鉴经验。     

动磁式直线振动电机的特性研究

文中介绍了动磁式直线振动电机的结构，采用有限元方法建立了2D分析模型，在此基础上，计算了电机的气隙磁场和电磁推力，研究了永磁体尺寸对电机推力、吸引力的影响，并讨论了它在恒振幅工作时的线圈电流，相应的实验结果验证了有限元模型的正确性。分析表明在电机工作时气隙磁场也不断地移动和改变，而且在工作行程内电磁推力基本与线圈电流成正比。分析结果将为该类电机的优化设计提供依据。     

两种动磁式直线振荡电动机功率损耗分析

介绍了两种动磁式直线振荡电动机(单线圈单磁钢直线电动机和双线圈双磁钢直线电动机)的基本结构和工作原理,并对它们的功率损失进行分析,主要包括铜损耗和铁心损耗。为了更全面和准确地评价直线电动机性能,提出了一种直线电动机效率的计算公式和电机铁心损耗的测量方法,并运用此方法对直线电动机的铁心损耗进行了实验测量,之后对测量数据进行分析。     

双凸极永磁电机的设计、控制和运行(Ⅰ)

阐述了双凸极永磁电机的设计和性能分析方法，介绍了该种电机的结构特点、工作原理和静态特性，给出了其设计特点。     

双转子径向永磁电机的设计与有限元分析

介绍了双转子径向永磁电机的基本结构、原理及特性,采用解析法分析了其电感参数的计算,并给出了设计依据,最后利用有限元法对所设计的电机进行了静态磁场的分析和电感计算值的验证。结果表明,双转子径向永磁电机在磁场上可看作由共用定子铁心的两个传统内、外转子永磁电机并联而成,而电感计算则可看作串联,电感的解析值与有限元计算值吻合得较好,证明了电机分析和设计的可行性。