中华人民共和国第一机械工业部——部标准 SY 系列微型永磁式直流伺服电动机(报批稿)

1977年12月上旬,山东省机械局受一机部委托,在山东博山召开了“SY 系列微型永磁式直流伺服电动机”部标准审查会。通过了该系列部标准的报批稿。SY 系列电机是我国自行设计的永磁式直流伺服电动机。与仿制国外同类型产品相比,体积、重量、伺服性能和力能指标等方面均有较大的改进,且产品为系列化,另、部件通用性较高。为便于了解该系列产品,本刊特约请博山电机厂组织编辑“SY系列微型永磁式直流伺服电动机”专辑。内容主要包括:“SY 系列微型永磁式直流伺服电动机”部标准(报批稿)及编制说明;SY 系列电机设计计祘及试验验证概况;磁钢选型及环形磁钢的一般性能测试;磁钢的充磁与稳定;微型永磁式直流伺服电动机的发展趋向等。     

瓦形磁钢永磁直流电动机的磁路分析

目前,大多数微型永磁直流电动机所用的永磁材料以铁氧体为多,也有采用稀土永磁材料的。而永磁体的结构型式大多为瓦形,该结构形状简单,漏磁系数σ_0低,制造方便,对微小型电机尤其合适。 1.磁路分析瓦形磁钢直接粘在定子壳体上,磁钢可以做得很薄,磁路结构也简单。若不考虑磁铁本身的漏磁     

高性能永磁电动机的研究

以带补极和不带补极两种磁钢结构的永磁直流电动机的研制为例,通过其磁场计算、设计结果比较及性能分析,论证了改变磁钢结构是获取高永磁电机产品的重要途径之一,该研究为开发新一代永磁直流电动机产品提供了理论和实践依据。     

一种无人机电磁弹射电机法向受力分析与仿真

双边动圈式永磁无刷直流直线电动机由于两侧气隙不对称会使磁钢轨道产生较大的法向合力,导致磁钢轨道结构变形,不利于长定子轨道的铺设,影响无人机电磁弹射直线电动机的正常运行。为了解决该问题,分析了双边动圈永磁无刷直流直线电动机在两侧气隙不对称的情况下磁钢所受的法向力并进行了有限元仿真,根据结果,设计了一种合理的无人机弹射电机磁钢固定框架,有效防止了电机在运行过程中磁钢轨道与铁心发生碰撞。     

浅谈永磁风力发电机磁钢粘接用胶黏剂的测试与选择

鉴于胶黏剂对永磁风力发电机磁钢粘接的使用寿命与可靠性的影响,因此对胶黏剂进行科学、合理的选择尤为重要.提出了永磁风力发电机磁钢粘接用胶黏剂的选择思路,通过高低温冲击、高温高湿、盐雾等测试对比了几种胶黏剂的性能.     

空心杯电枢稀土永磁直流电动机

空心杯电枢稀土永磁直流电动机是一种高性能的电动机,已在国内外引起重视并得到发展。这种电动机的永磁磁极是不带有极靴,并直接面向气隙的,所以它的气隙磁场与传统的直流电动机不同,传统的设计方法已难以适应。本文用有限元法计算了空心杯电枢稀土永磁直流电动机的二维磁场。对于被均匀磁化至饱和的稀土永磁铁的性能在有限元计算中的处理,提出了“周界等效面电流法”,使计算不但较简单,也较准确,改进了有限元法中过去对永磁体处理的某些方法。采用非线性稳定磁场的有限元计算程序,对外径为4.5厘米的空心杯电枢稀土永磁直流电动机的磁场在IBM-PCXT微型计算机上进行了计算;并从场量出发,计算了电动机的性能。计算结果与实验数据取得了较好的一致。     

微型无刷直流电动机的改进设计

设计了微型无刷直流电动机。电动机转子采用NdFeB稀土永磁材料。为了使电动机具有较小的体积、重量,在利用Ansys软件对电动机的电磁性能进行了分析计算基础上,对电动机的形状、尺寸进行了优化。优化后电动机转子形状不再是圆柱形,定子尺寸也随转子形状的变化进行了缩小,电动机重量减小了16.4%。经过对微型无刷直流电动机电磁关系的推导,得到了优化后的电动机特性曲线。样机试验结果表明,电动机性能与分析结果一致。     

稀土永磁方波无刷直流电动机的运行和控制特性研究

稀土永磁方波无刷直流电动机是机电一体化的产物。方波电动机控电力电子逆变器的输出特点设计，因而方波无刷直流电动机比由普通同步电动机构成的无刷直流电动机将有更多的优点。本文在与普通无刷直流电动机性能比较的基础上，从运行和转矩控制的角度对稀土永磁方波无刷直流电动机进行分析和研究。并实验验证了分析结果。     

稀土永磁在直流力矩电动机中的应用

一概述稀土永磁是一种新型的永磁材料。由于它具有铁氧体永磁和铝镍钴永磁所不可比拟的高矫顽力,特别是内禀矫顽力,而祛磁曲线又基本上是一直线等主要特点,因而受到人们的普遍重视,在微特电机中也得到了一定的应用。加之我国“稀土”不稀,资源丰富,它更具有广阔的发展前途。为此,我们结合用户的需要,开展了对这一新型永磁材料在直流力矩电动机中的应用研制。从试制验证的结果表明,直流力矩电动机中应用稀土永磁,在不改变(八类磁钢力矩电机)冲片的情况     

粘接工艺在转子磁钢固定中的分析与应用

为确定小间隙永磁转子磁钢固定方法的可靠性,本文首先根据电机所运行的环境对EP型环氧胶的性能进行了测试与分析,确定了用于本文小间隙磁钢固定粘接胶的型号,然后对粘接工艺的产品进行推力测试,并对比电机试验前后转子动平衡量的变化情况确定了粘接工艺的可靠性,经过多次批量的生产证明,此粘接工艺完全能满足产品的设计要求。     

一种新型的电动车辆用复合式永磁无刷直流电机

提出了一种新型的多相复合式永磁无刷直流电机。该电机采用表面插入式转子磁极结构。其特点在于,电机的气隙磁通是由永磁励磁和处于永磁磁极下的定子电流的电励磁共同产生,因此具有永磁无刷电机和串励直流电机的复合特性,特别适用于电动车辆。文中着重介绍电机的独特结构和运行原理,用有限元方法对磁场分布和静态特性进行分析计算,对一台五相样机进行了测试,以验证理论分析。     

少稀土组合磁极Halbach永磁同步电机优化设计

针对稀土永磁同步电机(PMSM)对稀土永磁材料依赖性大的问题,提出一种少稀土组合磁极Halbach PMSM,永磁体采用Halbach充磁方式。阐述了该电机新型转子的磁钢结构,其中主磁极由双层永磁体组成,上层磁钢为钕铁硼永磁材料,下层磁钢为铁氧体永磁材料,辅磁极磁钢也为铁氧体永磁材料。以电磁转矩、转矩脉动和齿槽转矩为优化标准,对电机每极永磁体块数、充磁角度、永磁体材料和永磁体厚度等电机参数进行优化。采用定子斜槽结构降低齿槽转矩。优化后的少稀土组合磁极PMSM在保证转矩性能的情况下,减少了永磁体用量,降低了电机成本。最后通过有限元法分析该电机在空载和额定负载下的特性,验证了该电机设计的合理性。     

稀土永磁材料在无刷直流电动机中的应用

无刷直流电动机既保持了直流电动机良好的调速控制特性 ,又消除了电刷和换向器的机械接触 ,而具有高的磁性的稀土永磁材料应用在无刷直流电动机中可优化结构设计及电磁计算     

稀土永磁同步电动机异步软起动研究

介绍了异步软起动高效稀土永磁电动机的原理、结构及研制过程。对普通异步起动稀土永磁同步电动机在使用过程中存在的起动电流大、振动大、起动困难等问题加以剖析和研究,并提出对策。异步软起动高效稀土永磁电动机在保持普通异步起动稀土永磁同步电动机高力能指标的同时其起动性能也得到较大的改善。     

少稀土组合磁极Halbach永磁同步电机性能和材料成本研究

稀土永磁同步电机性能优越,但稀土永磁材料价格昂贵导致电机成本增加。因此,提出了一种新型少稀土永磁同步电机,其永磁体采用组合磁极Halbach结构。分析了少稀土组合磁极永磁同步电机的结构特点,并在此基础上,提出了少稀土T型、HAT型和LREH型三种组合磁极Halbach永磁同步电机拓扑结构。从电机空载反电动势、空载齿槽转矩和额定负载电磁转矩等方面分析了三种拓扑结构少稀土永磁同步电机,并与稀土永磁同步电机进行对比分析。在等转矩条件下研究了钕铁硼和铁氧体两种永磁体厚度对少稀土组合磁极永磁同步电机材料成本的影响。对比分析了稀土永磁同步电机和三种少稀土永磁同步电机的材料成本。有限元仿真结果表明LREH型少稀土组合磁极Halbach永磁同步电机具有更好的转矩性能和更低的材料成本。     

直流偏磁情况下的定子永磁电机铁耗计算

提出了一种直流偏磁情况下的定子永磁电机铁耗计算方法。由于电机的特殊型结构以及逆变器供电等原因,定子永磁电机内部会存在直流偏磁现象。为此,首先使用爱泼斯坦方圈在不同交流磁密幅值情况下,进行了偏磁实验研究。基于实验数据以及传统偏磁铁耗模型,提出了一种考虑磁密幅值的偏磁铁耗计算模型。该模型能够较好地描述不同磁密幅值情况下直流偏磁对铁耗的影响。最后将该模型应用于电机铁耗计算,并与传统模型进行对比;电机损耗实验结果验证了该模型的可信度。     

稀土永磁无刷直流电动机绕组嵌放对磁势的影响

应用于航空航天领域的稀土永磁无刷直流电动机采用多重电枢绕组技术以提高可靠性。采用隔槽嵌放的双绕组电机系统成本高,结构复杂。该文给出双绕组的一种同槽嵌放方式,对双绕组稀土永磁无刷直流电动机在单绕组工作和双绕组工作时,同槽和隔槽嵌放方式的磁势进行了理论分析,结果表明,在磁路饱和的情况下,单绕组工作时同槽嵌放电枢磁势的去磁作用小,而双绕组工作时,隔槽嵌放的电枢磁势去磁作用小;同槽嵌放更适用于冷备份余度模式,隔槽嵌放则宜于热备份余度模式。对电枢磁场、空载磁场、负载磁场和机械特性进行了有限元仿真计算,并对隔槽嵌放样机的机械特性进行了测试,仿真和测试结果验证了理论分析的正确性。     

稀土永磁材料绝缘特性研究

稀土永磁材料具有金属基的导电性,因高频交变场环境下磁体内出现涡流效应而降低磁性能,难以稳定正常工作,尤其是无法应用在高转速电机领域.本文对磁体内涡流的分布特征进行了分析,揭示了稀土永磁合金微晶结构分布对磁体绝缘特性的影响.并从宏观角度通过对磁粉的绝缘包覆以及复合粉粒夹杂截流的方案设计,找到制备具有优良电绝缘特性、高性能复合稀土永磁体的有效途径.     

高功率密度永磁无刷直流电动机

提出了一种新型的车用高功率密度稀土永磁无刷直流电动机。该电机的定子为机座内壁通水冷却结构。其特点在于：电机的密度高,气隙磁场的方波形状好。文章从提高功率密度的角度介绍电机本体的独特结构,并用有限元方法对磁场分布和电枢反应进行了分析计算,以验证理论分析。     

Halbach列对永磁同步电机的性能影响

现代电机要求高速、高效、高功率密度、低脉动转矩,而稀土永磁电机表现出了其局限性。Halbach列是一种磁极磁场呈单边且正弦分布的新型永磁结构。此结构使得电机气隙磁密相对较大,转子轭部磁密相对较小,这有利于减小电机的脉动转矩和体积,提高电机的功率密度和效率。基于ANSYS的有限元分析结果证明了上述结构在保证功率密度的前提下,可以减小电机的质量,增大气隙宽度,极大地改善电机的各种性能。