新型同步磁阻电机星形转子结构设计与分析

针对同步磁阻电机转矩脉动大、平均转矩低的问题,提出一种星形转子结构,该结构与传统圆形转子结构相比,增大了转子气隙磁障末端与q轴的夹角,改变了气隙磁密的分布,可以减小转矩脉动,增大输出转矩。描述了星形曲线的形成过程,推导了星形曲线方程,得到参数方程参数角与磁障末端角的数学关系,为后续研究提供理论基础。基于等效磁路法建立了气隙磁密模型,进而可以得到转矩预测模型,并通过解析法和有限元进行对比,验证了磁路模型的有效性与正确性。通过有限元仿真,对星形转子结构同步磁阻电机和传统圆形转子结构同步磁阻电机进行性能对比分析,结果表明前者的铁耗小,气隙磁密波形谐波畸变率小,正弦化程度高,输出转矩大及转矩脉动小,验证了星形转子结构的可行性。     

同步磁阻电机转子结构优化设计

同步磁阻电机(SynRM)具有效率高、成本低、结构简单等优点,但其存在转矩脉动大等问题,会影响电机的平稳运行。为了降低SynRM的转矩脉动,需要对转子结构进行优化。以一台22 kW四极的SynRM为例,采用田口法对不同电流负载下的SynRM转子结构进行优化。确定SynRM的转子拓扑,探究SynRM转子结构的关键参数对转矩性能的影响,初步确定转子关键参数的范围。利用田口法对不同电流负载下的电机进行试验分析,得到最优转子结构参数组合,利用有限元仿真验证优化结果。为了增强转子的机械强度,在转子结构中添加径向磁桥,探究径向磁桥对电机转矩性能的影响。     

同步磁阻电机分析与设计(连载之十) 同步磁阻电机与开关磁阻电机定转子的组合应用

将同步磁阻电机的定子与转子及开关磁阻电机的定子与转子分别组合,可形成4种结构形式。采用同步磁阻电机正弦电流的驱动方式,研究4种结构形式电机的性能差异。对比4种结构形式的加工工艺、机械强度、绕组电感和电磁转矩,总结在正弦波电流驱动下,采用同步磁阻电机定转子和开关磁阻电机定转子的优势与劣势。     

铁氧体辅助同步磁阻电机转子优化设计

与同步磁阻电机相比,铁氧体辅助同步磁阻电机的转子中由于含有铁氧体,其磁路及饱和程度均发生了变化,因此不能简单的认为铁氧体辅助同步磁阻电机只是在同步磁阻电机基础上插入铁氧体,而需要结合铁氧体辅助同步磁阻电机的特点进行优化设计。本文基于有限元方法,针对铁氧体辅助同步磁阻电机转子结构进行了优化设计,以提高最大转矩电流比及削弱转矩波动。考虑到铁氧体的低温退磁特性,对铁氧体辅助同步磁阻电机的最大去磁电流进行了校核,并且针对铁氧体退磁问题进行了深入地研究。最后,基于上述研究提出了铁氧体辅助同步磁阻电机的相关设计准则,并且制作样机以验证电机设计的有效性。     

新型同步磁阻永磁电机的转矩特性和控制分析

在简要介绍同步磁阻永磁电机的结构及工作原理的基础上,通过有限元技术分析了SR-PM电机的非线性转矩特性,除了基本的转矩特性曲线以外,还深入研究了永磁材料特性、气隙对转矩特性的影响,以及线性模型的误差,并基于转矩特性的分析提出了SR-PM电机的控制策略.分析结果表明了SR-PM电机相对于其他的同步电机具有独特的转矩特性,需要在控制上给予特殊考虑.     

车用永磁同步磁阻电机转子的优化设计

永磁同步磁阻电机充分利用磁阻转矩,有效提高了电机功率密度和降低电机成本。本文首先对永磁电机的磁阻转矩影响因素进行分析,建立了3种不同结构转子模型,利用二维有限元法对电机的重要参数进行了计算和对比分析。综合比较后,对其中一种转子结构进行了优化,通过调整直轴和交轴磁路,提高了电机磁阻转矩的比例及弱磁性能。     

组合式永磁同步磁阻电机的转子设计

用解析法设计了ALA磁阻段的主要参数,提出永磁段与磁阻段两轴线偏转技术,增大了组合式转子等效直轴电感,减小了等效交轴电感,充分利用磁阻特性弱磁,扩大调速范围,提高逆变器的利用率。     

新型复合转子永磁磁阻电机设计

基于对永磁磁阻电机弱磁扩速特性分析的基础上,提出了一种以整个调速范围内逆变器电流定额最小为目标,实现复合转子结构永磁磁阻电机优化设计的新方法。样机的分析结果表明电机系统在满足提供大转矩和宽调速范围运行要求时,具有较高的运行效率和功率因数,而且该方法具有良好的可操作性。     

新型复合转子永磁磁阻电机设计

基于对永磁磁阻电机弱磁扩速特性分析的基础上,提出了一种以整个调速范围内逆变器电流定额最小为目标,实现复合转子结构永磁磁阻电机优化设计的新方法。样机的分析结果表明电机系统在满足提供大转矩和宽调速范围运行要求时,具有较高的运行效率和功率因数,而且该方法具有良好的可操作性。     

新型磁阻电机的结构设计及转矩优化

设计了一种新型磁阻电机,采用隐极式定子,双层分布式绕组,转子结构不变。通过理论计算、分析、仿真,对电机基本参数进行了优化,设计了一款48/16结构的磁阻电机。仿真结果表明,该新型磁阻电机在转矩脉动抑制和噪声弱化方面有明显的效果。     

潜水永磁辅助同步磁阻电机转子电磁方案设计

为了满足最新电机能效等级国家标准的要求,提高电机的运行效率,以一台55 kW的充水式潜水电机为例,提出了一种永磁辅助同步磁阻电机(PMASRM)转子电磁设计方法,结合转子再制造技术,取代传统的潜水感应电机转子,将其改造成为潜水PMASRM。设计的潜水PMASRM和传统的潜水感应电机具有相同的定子铁心结构和绕组形式,提高了材料的利用率,降低了制造成本。有限元仿真结果表明,改造后的潜水PMASRM效率比潜水感应电机得到有效提高。     

同步磁阻电机性能分析与研究

针对永磁同步电动机(PMSM)用材多、成本高等问题,开发了成本低、效率高的同步磁阻电机(SRM)产品,在部分工况下替代PMSM,实现高效率电动机的推广。对2.2 k W、4极SRM的结构、电磁参数、控制方式等关键技术展开研究,为产品的系列化设计提供了理论基础,对电机设计人员有一定的参考价值。     

新型同步磁阻电机电感参数的测量

本文在介绍了应用直接负载法测量同步磁阻电机交、直轴电感原理的基础上,提出了一种利用光电脉冲编码器精确测量电机稳态运行时电压合成矢量与转子d轴的夹角,并结合相关公式,计算求得交、直轴电感值的方法。该方法对同步磁阻电机交、直轴电感的测量有较高的准确度。样机试验检测了同步磁阻电机在不同负载下的交、直轴电感值,并与有限元仿真计算的结果进行比较,两者比较吻合,验证了这种方法的可行性和准确性。     

开关磁阻电机转子动力学建模与分析

超高速电机和普通电机相比,在功率密度、体积重量和传动效率上具有明显的优势,在航空航天、能源、高速加工等军事和民用领域具有广泛的应用前景。由于开关磁阻电机(SRM)具有结构简单坚固,转子上无永磁体和绕组,对高温等恶劣环境适应能力强等优点,最具开发成超高速电机的潜力。转子动力学设计是旋转机械设计中的重要环节。本文计算了开关磁阻电机偏心转子在各种电流和偏心度下的不平衡磁拉力,并在此基础上提出了开关磁阻电机不平衡磁拉力特有的脉冲性。作者建立了开关磁阻电机转子动力学模型,实现离心力和电磁力的解耦,并进行了一系列的仿真,为高速开关磁阻电机的设计提供参考依据。     

新型同步磁阻永磁电机的结构与电磁参数关系分析

该文在简要介绍同步磁阻永磁电机的结构及工作原理的基础上，通过有限元技术分析了电机主要的结构参数，如永磁含有率、气隙、转子层数、饱和、永磁材料特性等对电机主要电磁参数电感和空载剩磁的影响，证明了气隙和永磁(绝缘)含有率是影响电机的最主要参数，气隙和永磁含有率对磁阻特性的影响要远远大于对转子永磁磁链的影响：永磁材料特性是转子剩磁的主要决定因素：饱和是SR-PM电机设计中必须考虑的内容。但转子叠片的层数对电机的平均性能基本没有影响，主要表现为齿槽效应。最后基于分析结果，设计和制造了一台高功率密度SR-PM样机。     

新型同步磁阻永磁电机发展及现状

本文基于对高性能交流调速系统需求背景,系统地概述新型同步磁阻永磁电机的发展及现状。追溯其发展历史,介绍当前研究状况,将该电机与其它电机在设计和运行性能等方面进行比较,进一步了解该电机的特点和应用前景。     

新型异步起动铁氧体电机转子结构设计

异步起动永磁同步电机受到越来越多的关注,但钕铁硼永磁材料高昂的价格使其难以普及。为提高异步电机的性能,且避免大幅增加成本,提出了一种基于铁氧体永磁材料的转子和转子导条非均匀分布的新型异步起动电机拓扑结构,相对于传统的转子导条均匀布置的方式,新结构电机有效地提高了电机稳态性能。并对电机转子结构进行了优化设计,提高了电机的起动性能和同步能力。采用有限元方法对电机进行了仿真分析,结果表明新结构异步起动铁氧体电机有效改善了传统异步电机的性能指标。     

多层磁障转子同步磁阻电机设计研究

针对复杂的多层磁障同步磁阻电机（SynRM）,在定、转子快速设计方面进行研究。以1台3 kW、4极电机为例,对比不同绕组形式下SynRM的性能。为降低转矩脉动,提出典型C型磁障转子的简化模型。研究各参数对电机输出转矩和转矩脉动的影响,并借助多目标优化算法进一步优化磁障参数,为同类电机的设计分析提供参考。     

同步磁阻电机分析与设计(连载之十三) 自起动同步磁阻电机的研究

通过分析不同运行阶段的转矩成分,研究自起动同步磁阻电机的起动特性和稳态运行特性,进而指出电机设计要点。优化设计两种转子形式自起动同步磁阻电机,其导条分别位于转子磁障外和磁障内。研究该两种形式自起动同步磁阻电机的性能特点,总结自起动同步磁阻电机的特性。     

电动汽车用混合永磁辅助同步磁阻电机的转子优化设计

由于稀土材料的特殊性,其制造成本在逐步上升,而铁氧体材料成本较低,电机设计时可考虑将其替代部分钕铁硼的方案,以节省成本.建立了永磁辅助同步磁阻电机的数学模型,推导了电机的电磁转矩方程;根据性能需求对电机进行了初步设计,同时提出了三种混合永磁的方案,对比分析了三种方案的性能及抗退磁能力,选取了最优方案并进行了转矩针对性优...