罩极电机旋转磁场中的不规则气隙及磁阻的理论和计算

罩极电机的方程式是由单相异步电机叠加而推导出来的。它考虑到了绕组分布的谐波。不规则气隙(阶梯极)、极气隙以及铁磁阻都可以用辅加绕组取代。文章论证了各种不同参数对性能的影响。     

罩极异步电动机参数及性能测试

一、前言罩极异步电动机是均以鼠笼为转子与单相集中绕组(辅以罩极环)励磁为定子的小功率电机。其功率多在几十瓦以下,也有少数超出一百瓦。在现代生产的罩极电机中,为改善其性能,对其定子的结构采取一系列改进措施,如在相邻极间增设磁桥;在前极尖处增加一个附加气隙—阶梯气隙等。单相罩极异步电动机,与其它异步电动机不同之处,     

阶梯气隙罩极电动机的新数学模型

提出了阶梯气隙罩极电动机的一种新数学模型,这一模型考虑了由于阶梯气隙存在气隙磁场畸变而增加正弦分量所产生的影响。利用矩阵理论推导出降阶的阻抗矩阵和转矩计算式。文中给出了理论分析结果和实验结果的比较。     

家用电风扇用电动机(续)

4 电扇用电动机的绕组型式电动机是电风扇的关键邮件之一,电动机的绕组型式又与电动机类型有关。 4.1 单相罩极式电动机的绕组它分为凸极式和隐极式两种,对凸极罩极式电动机的主绕组采用集中绕组,套于定子磁极上,付绕组是一个短路环,套于极靴的小槽中。对隐极式单相罩极电动机,其主、付绕组均为分布绕组,嵌于定子槽内,主、付相绕组轴线在空间错开约40°～60°电角度,付绕组一般直径较粗,匝数较少,串联     

圆形罩极电动机性能分析

本文通过对凸极式圆形罩极电动机的气隙磁场波形分析,应用双旋转磁场理论,建立了罩极电动机性能计算数学模型。并据此利用编制的计算机程序,分析了几种型号的罩极电动机,结果发现计算值与测试值有较好的吻合性。文中还着重就罩极电动机的各参数变化对性能的影响作了比较全面地分析,这对分析与设计罩极电动机具有一定的参考价值。     

用气隙磁通谐波分析方法计算罩极异步电动机的性能

本文介绍了实测的气隙主磁通及大、小罩极磁通波形,提出对主磁通可作为带阶梯的梯形波来看待,大、小罩极磁通可作为矩形波磁通来看待,并将各磁通波进行谐波分解,求在各绕组上感应的正、逆序电势,列出电压方程,求解各电流和计算转矩。根据这一思路编制了方形及圆形罩极电机设计程序,利用此程序验算了P_n=0.9W及P_n=5W电机,实测特性与计算值能较好地吻合。     

罩极电动机的维修(一)

罩极电动机是单相异步电动机家族中最简单的一种。它具有结构牢固、制造简单、成本低廉、运转时噪声小、堵转不易烧坏、没有无线电干扰、可靠性高等优点;缺点是不能任意改变运转方向、运行和起动性能较差,效率和功率因数值较低。在复印机、微波炉、电冰箱、电吹风、微风扇、仪器仪表通风等小功率场合,罩极电动机得到了广泛的应用。一、工作原理和特性曲线目前广泛应用的“凸极式”罩极电动机的定子上亦有主、副二套绕组。与其它单相异步电动机不同的是:其主相绕组多采用集中式绕组,副相绕组则在磁极表面的1/3左右开槽处嵌入1～2个短路线圈,习惯上将这短路的副相线圈称为罩极绕组。参见图1a。     

关于提高罩极电动机起动转矩的分析

本文叙述了具有不均匀气隙的罩极电动机分析方法,为进行此项分析,根据通用电机理论建立了dq模型。该模型中有数个定子绕组,这些定子绕组可以任意方式安放在定子和不均匀气隙上,本项分析还涉及到怎样与复矩阵求递一起转为系列谐波,并展示     

罩极电机中阶梯气隙作用的研究

本文从理论上探讨阶梯气隙对罩极电机性能的影响,并定性地指出阶梯气隙宽、深取值的限定条件.     

专利文摘

1.“单相分相三相电动机”——发明公开号CN1057553A,公开日(1992.1.1)。该单相分相三相电动机是单相电容分相电动机和罩极分相电动机的组合,是单相电动机和三相电动机的综合,定子上有主相绕组,罩极副相绕组和有适当电容量的电容副相绕组,接单相交流电源,主副三相绕组分相产生三个脉振磁埸的合成磁埸,为圆形(接近圆形)旋转磁埸。无负序损耗和负序转矩,起动、过载转矩大。     

基于磁极参数的表贴式永磁同步电机齿槽转矩研究

齿槽转矩是永磁电机的重要问题之一,削弱齿槽转矩可以减少转矩脉动、降低电磁噪声、提高电机运行稳定性。基于磁极参数对表贴式永磁同步电机(SPMSM)的齿槽转矩进行了研究,基于能量法和傅里叶分解推导了不同永磁体模型下的齿槽转矩公式。研究发现,磁极参数的改变影响永磁体剩磁在气隙中分布和气隙相对磁导率的大小,进而改变齿槽转矩的大小。然后结合有限元方法对不同永磁体模型下的电机齿槽转矩进行了仿真分析,发现削极结构和组合磁极对齿槽转矩削弱明显,并通过有限元方法优化了这2种结构的磁极参数,最后分析对电机其他性能的影响。研究表明,合理地选择永磁体参数可以在确保电机性能的同时显著降低齿槽转矩。     

永磁直流电动机不等厚瓦形磁钢的设计

能按不同的气隙磁密波形设计永磁直流电动机不等厚瓦形磁钢，不仅可得到各具特色的电机性能，而且可使充磁工艺简便，电机性能稳定可靠。文章利用磁钢工作点确定原理，利用相对值图解法，论述并推导出只需利用一个计算公式就可设计不等厚瓦形磁钢各磁钢元厚度变化规律的设计方法，适合于各种规格电机；而铁磁磁压降非线性问题带来的设计复杂化也可通过图解法逐一求解解决。本设计方法可设计出产生任何一种气隙磁密波形的磁钢并使电机性能稳定可靠。     

卷曲同步电动机制造技术

本介绍的卷曲同步电动机采用世界先进的工艺方法制造，使工艺人员直接接触到了当今先进国家隐极调速电机的制造技术。如果能被推广使用；会带来很大的经济效益和社会效益。     

四相双4拍永磁爪极步进电机稳态运行仿真

永磁爪极步进电机是一种将脉冲信号转换成相应角位移的控制电机,它具有特殊的爪极结构,爪极将定子绕组产生的轴向磁场转化为沿气隙圆周径向异极排列的磁场。本文以四相双4拍运动方式为例,采用四阶龙格－库塔法对永磁爪极步进电机稳态运行情况进行数字仿真分析,得到不同频率下电机相电流仿真波形。     

永磁同步直线电机建模及混沌搜索优化设计

建立了永磁同步直线电机的电磁场有限元物理模型,以此对气隙磁密波形畸变率进行了深入的分析。通过电机参数样本空间设计,利用正交试验设计方法进行非线性回归建模分析,给出了气隙磁密波形正弦度可行的电磁方案。基于混沌搜索理论和适应函数对永磁同步直线电机结构参数进行优化。仿真结果表明,在此结构参数基础上,电机磁极偏移后其三相反电势依然有较好的对称性,为永磁同步直线电机及其他的电磁工程设计提供了一种新的思路。     

混合励磁无刷直流机的应用

交流永磁电机在定子中加入励磁线圈,构成一种可调磁场的混合励磁电机。文中描述了在铁磁极上增磁的原理并对其参数进行了计算。     

一种新型双凸极单相永磁电动机的工作原理与参数计算

介绍了１种双凸极单相永磁电动机。电机有４个定子极和６个转子极,转子上无绕组及永磁体,定子上放置绕组和永磁体。定子极采用阶梯形结构,使电机可以起动。电机结构控制简单,可双向运转,适合于调速控制系统。研究了该电机的工作原理及其参数的计算,为电机的控制及系统仿真奠定了基础并提供了依据。     

永磁体形状对可变磁通记忆电机调磁参数影响

采用有限元方法对不同永磁体截面形状的可变磁通记忆电机空载和直轴去磁磁场分布进行了分析,详细描述了转子内的旁路磁通和零磁通密度区域的变化情况.在此基础上,研究了永磁体形状改变对每极最大气隙磁通、气隙磁通密度、永磁体中心线上的磁通密度以及最大去磁安匝数等调磁参数的影响.结果表明合理选择永磁体形状可以显著提高永磁体的利用率;永磁体形状系数小于约0.6时,容易实现对永磁体有效去磁,而永磁体截面形状接近矩形时则应该将整个永磁体工作点去磁到拐点以下才能保证去磁效果.该成果有助于此类电机的合理设计和控制.     

大功率永磁辅助同步磁阻牵引电机磁极优化

永磁牵引系统是下一代轨道交通的发展方向,但高速惰行、带速重投和匝间短路等难题阻碍了永磁牵引的应用,永磁辅助同步磁阻电机是解决上述难题的最佳选择。总结了永磁辅助同步磁阻电机的设计方法,设计了3层U型磁障大功率牵引驱动电机,给出了各层磁障对应的极弧系数和磁障张角以及永磁体最佳尺寸比。提出用偏心气隙结合不均匀磁桥对磁极结构进行优化。发现气隙比为1.63时,抑制转矩脉动的效果最佳;而不均匀磁桥不仅可以降低转矩脉动,还使转子的机械强度得到提高。对所设计的380 kW永磁辅助同步磁阻牵引电机的分析表明,所提出的方法可有效地降低转矩脉动。