车用永磁发电机的设计研究

单相半控桥式整流稳压永磁发电机主要为车用直流电源及给蓄电池充电,采用钕铁硼永磁材料和对发电机的优化设计,提高了低转速时的输出电压.设计的单相半控桥式整流电子稳压器,集稳压、整流于一体,电能消耗少,使车用永磁发电机在变转速变负载工况下的输出电压保持稳定.     

永磁发电机三相半控桥式整流稳压器的研制

永磁发电机三相半控桥式整流稳压器集稳压、整流于一体,电能消耗少,发电效率高,输出直流电压稳定,解决了汽车用永磁发电机在变转速、变负载工况下输出电压保持稳定的问题。     

永磁发电机三相半控桥式整流稳压器的研制

永磁发电机三相半控桥式整流稳压器集稳压、整流于一体，电能消耗少，发电效率高，输出直流电压稳定，解决了汽车用永磁发电机在变转速、变负载工况下输出电压保持稳定的问题。     

车辆用42V可控整流稳压式稀土永磁发电机的设计

多块稀土永磁材料由极靴通过非导磁螺钉固定在钕铁硼永磁发电机转子铁芯上,相邻的稀土永磁材料极性相反,即N极S极间隔排列,组成钕铁硼永磁转子,当转子转动时,磁场旋转,线圈切割磁力线,产生电动势.设计出了由基准电路、比较电路、触发电路和整流稳压电路组成的四相半波可控整流稳压器,该稳压器集稳压、整流于一体,输出电压稳定的直流电,解决了汽车用42 V永磁发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压不稳定的问题.     

单相双半波可控整流稳压发电装置的研究

采用高磁性永磁材料和对发电装置的优化设计，研发出单相双半波可控整流稳压式电子稳压器，提高了低转速时的输出电压。主电路利用两只可控硅实现稳压直流输出，取代了硅整流发电机的6只整流管组成的整流桥和电子调节器，集稳压、整流于一体，电能消耗少，发电效率高，解决了汽车用永磁发电机在变转速变负载工况下输出电压保持稳定的问题。     

单相双半波可控整流稳压器的研制

与永磁发电机配套使用的单相双半波可控整流稳压器集稳压、整流于一体,电能消耗少,发电效率高,输出电压稳定的直流电,解决了车辆用永磁发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压保持稳定的问题。     

永磁发电机五相半波可控整流稳压器的研制

永磁发电机五相半波可控整流稳压器集稳压、整流于一体,电能消耗少,发电效率高,输出电压稳定的直流电,解决了汽车用永磁发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压不稳定的问题.     

车用永磁发电机的研制

介绍了车用永磁发电机的研制过程,阐述了设计特点,关键技术及其解决办法,其中提出了两个技术方案：单极隔磁永磁转子的磁路结构,采用桥式半控整流稳压电路来控制永磁发电机的输出电压,并对其技术的可行性作了相应的论证。简要介绍了单极隔磁的磁路设计方法。     

永磁工频节能发电机

钕铁硼永磁发电机主要由定子、转子、机壳和很少几个附件组成。 定子铁心可根据发电机的容量选用普通的异步电动机的铁心,上面布有经特殊绕制的、匝数一定的绕组,可输出工频单相或三相交流电,并备有不同的抽头,通过整流以提供不同电压的直流电。 转子由钕铁硼永久磁铁、钢轴和钢压板组成。     

采用PWM的车用永磁发电机控制电路

文章介绍了一种车用永磁发电机的晶闸管整流稳压电路。主电路采用晶闸管三相半控桥式整流电路,晶闸管的门极信号采用PWM控制方式,使整流桥周期性的通断,通过改变一个PWM周期中整流桥的通断时间 (即占空比)实现稳压输出。     

2极单相稀土永磁同步发电机的试制与研究

阐述了2极单相永磁同步发电机定转子结构的特殊性及本次研究采取的措施,由同步发电机稳态运行时的电压平衡方程式可以出要减小永磁同步发电机的电压调整率,必须设法减小其同步电抗;并对单相永磁同步电机的特殊性进行了描述。设计并制作了2kW样机,试验结果令人满意。     

基于等效磁荷法的永磁电机Halbach阵列磁极磁场分析

基于等效磁荷法推导出永磁电机转子磁极——瓦形磁体在空间的磁场分布。同时用有限元法进行了分析,表明两者之间偏差较小,等效磁荷法满足计算精度要求。进而利用该方法建立了永磁电机的Halbach分布转子磁极静态磁场的模型,通过改变影响转子磁极磁场分布的极弧比和副磁极磁化角度两个因素,得到在不同磁极结构下的转子磁极静态磁场径向分量变化规律:每一极中主磁极空间跨度变大会导致Halbach永磁电机转子磁极静态磁场的径向分量基波幅值变大,而谐波含量先减小后增大;随着副磁极磁化角度变大,转子静态磁场的基波幅值先变大后减小,而谐波含量刚好相反,先减小后变大。     

磁极组合型无铁心永磁直驱风力发电机转子结构设计

Halbach阵列用在电机上有很多好处,但却造成成本上升,研究了一种适用于无铁心永磁直驱风力发电机的径向磁场磁极组合型Halbach阵列,阐述了该新型磁极的结构与优点。借助二维有限元分析方法,找到了利于实现Halbach阵列单边磁屏蔽能力磁极组合方式,并且优化了软磁材料的尺寸,确定了电机的极弧系数。与常规Halbach阵列相比,优化后的组合磁极型电机在保证一定气隙磁密的基础上,减少了永磁体用量,降低了电机成本。     

Characteristics of a permanent magnet type bearingless motor

Super high-speed and high-power electric machines are required for turbomolecular pumps and spindle drives. High rotational speed and high power drives can be achieved with bearingless motors. In this paper, a bearingless motor with the principles of permanent magnet type synchronous motors is proposed. High power factor and high efficiency can be expected in permanent magnet type bearingless motors. The proposed bearingless motor is a 4 pole permanent magnet synchronous motor, in which additional 2-pole windings are wound together with 4-pole motor windings in stator slots. With currents of 2-pole windings, radial magnetic forces are produced to support a rotor shaft. Principles of radial force production of surface-mounted permanent magnet bearingless motors are analyzed mathematically. It was found that radial forces are efficiently produced by employing thin permanent magnets on the surface of rotor iron core. A test machine was built in order to measure inductance functions as well as relationships between voltages and currents     

交流同步发电机最大转矩电流比控制研究

凸极电励磁交流同步发电机可以与永磁同步发电机(PMSG)一样利用凸极效应采用最大转矩电流比(MTPA)控制方式进行控制。此处采用基于转子磁链定向的矢量控制方法对电励磁凸极交流同步发电机MTPA控制策略进行研究。利用Matlab软件对系统进行仿真与实验,结果证明了MTPA控制策略应用于电励磁交流同步发电机的可行性,并通过与交流同步发电机id=0控制方法进行对比,说明了凸极电励磁同步发电机采用MTPA控制时在相同定子电流下可产生较大电磁转矩等优点。     

基于感应励磁的混合励磁同步发电机性能

针对感应励磁发电机结构简单但励磁容量有限,永磁同步发电机磁场难以调节的问题,研究了一种将二者励磁功能相结合的混和励磁发电机。气隙中大部分磁场由转子上的永磁体提供,当需要调磁时,通过定子直流绕组与转子上感应绕组的感应作用,在感应绕组上获得调节磁动势,实现发电机磁场的调节。转子上两种励磁源为并联关系,调磁磁路磁阻小,无电刷-集电环系统,保证了发电机的结构简单、可靠性。在原理分析的基础上,使用二维有限元法对电机的磁场调节能力和负载特性进行分析,并进行了样机实验。有限元分析与实验结果都表明,与同结构参数的永磁同步发电机相比,混合励磁同步发电机具有灵活磁场调节能力;而相对于同一定子励磁磁动势的感应励磁发电机,该发电机输出容量大幅度提高,克服了感应励磁不适用于大容量发电的问题。     

直驱式永磁同步风力发电机性能研究

通过等效磁路法设计了额定功率1.5MW的直驱式永磁风力发电机;为了深入研究额定功率1.5MW的直驱式永磁风力发电机的运行特性,采用场路结合法分析了永磁风力发电机在空载、额定负载和短路情况下的运行特点,并验证了所设计永磁风力发电机的可行性;在此基础上,将极孤系数、负载变化对永磁同步发电机输出功率的影响进行了仿真;对比研究了每极每相槽数对永磁同步发电机性能的影响.结果表明:极槽匹配对直驱式风力永磁发电机性能有很大影响;通过合理选择极数、槽数以及极弧系数,可以减少输出电压谐波分量的影响,降低永磁材料的使用,节省成本,有助于直驱式风力永磁发电机获得良好的性能.     

内置式永磁电机齿槽转矩的分析研究

内置式永磁电机因其高转矩及能量密度,在许多高性能装置中得到广泛应用.但永磁电机结构的特殊性,转子永磁体和定子齿槽之间相互作用产生的齿槽转矩会引起振动和噪声,同时齿槽转矩会降低速度和位置控制系统的低速时的性能.研究了一种内置式结构永磁电机的齿槽转矩,其转子磁极永磁体分段.根据分析可知,在相同的等级及尺寸条件下,永磁体分段的内置式永磁电机(SIPMM)比传统非分段内置式永磁电机(IPMM)的齿槽转矩低得多,然后利用有限元软件Maxwell 2D计算分析比较了SIPMM与IPMM的齿槽转矩.此外,还分析了两种不同转子结构的内置式永磁电机的齿槽转矩情况.     

基于磁极分块与转子开槽削弱永磁电机齿槽转矩

为了提高6极72槽永磁直驱风力发电机的运行性能,提出了磁极分块与转子开槽相结合削弱齿槽转矩的方法。根据齿槽转矩的解析式和叠加原理,分析得出磁极分块和转子开辅助槽对削弱齿槽转矩的有效性。基于Maxwell有限元软件分别研究了永磁体的磁极分块、转子开槽对齿槽转矩的影响,给出了最佳的磁极分块数和磁极间隔以及转子辅助槽槽深和开槽位置。通过对比分析优化前后的电机仿真结果可知,该方法使电机的齿槽转矩得到了显著的削弱,同时电机的其他性能符合技术要求。     

Design and Construction of a Brushless Permanent Magnet Servomotor for Direct-Drive Application

The feasibility and design of permanent magnet servomotors for direct-drive application at a power level near 10 kW at 270 r/min are investigated. Such applications imply low-speed machines with a great amount of iron and permanent magnet material. The compromise between the specific energy and the cost of magnets is one of the usual guides for designing such motors. The performance of an actual prototype shows that the use of low-cost ferrite material associated with a proper flux-concentration structure of a magnetic circuit is especially interesting at this power level. The design procedure is presented with a prediction of the performance based on field calculations, which can be compared with experimental results of generator operation. The motor can be used in several brushless configurations. An evaluation of the performance, in each case, according to the kind of static converter and control strategy is presented. Several improved models and computer simulations are used. The adaptation of the rotor damper circuits to the supply is also discussed.