永磁同步直线电机推力波动分析及改善措施 被引量：93

1

作者 李庆雷 王先逵 +2 位作者 吴丹 刘成颖 石忠东 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期33-36,共4页

为改善永磁同步直线电机的伺服性能 ,需要研究减小其推力波动的技术措施。分析了永磁同步直线电机推力波动的机理 ,指出推力纹波、齿槽效应和端部效应是引起永磁同步直线电机推力波动的最主要原因 ,探讨了减小永磁同步直线电机推力波动... 为改善永磁同步直线电机的伺服性能 ,需要研究减小其推力波动的技术措施。分析了永磁同步直线电机推力波动的机理 ,指出推力纹波、齿槽效应和端部效应是引起永磁同步直线电机推力波动的最主要原因 ,探讨了减小永磁同步直线电机推力波动的技术措施 ,指出在次级磁路确定之后 ,选择适当的初级电流控制策略可以减小永磁同步直线电机的推力纹波 ;在初级结构和电流控制策略确定之后 ,选择合适的次级磁铁充磁方式、磁铁形状及排列方式 ,也可有效地削弱推力波动 ;齿槽效应和端部效应是产生推力波动的重要原因 ,通过适当的初。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 推力波动 推力纹波 齿槽效应

原文传递

齿槽效应对永磁直线伺服电机法向力波动的影响 被引量：21

2

作者 夏加宽 沈丽 +1 位作者 彭兵 孙宜标 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2847-2853,共7页

单边平板型永磁直线伺服电机在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力,法向力的波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度。齿槽效应是引起永磁直线电机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯韦张量法推导了动... 单边平板型永磁直线伺服电机在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力,法向力的波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度。齿槽效应是引起永磁直线电机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯韦张量法推导了动子边齿无限长永磁直线电机法向电磁力的解析表达式,揭示齿槽效应引起的法向力波动的规律。通过对傅里叶分解系数的分析,指出齿顶宽度和极弧系数是影响法向力波动的两个最为主要的电机参数。利用Ansoft有限元软件仿真分析了电机在不同极弧系数和齿顶宽度下的法向力波动规律。结果表明,优化极弧系数和齿顶宽度能较好地削弱齿槽效应带来的法向力波动幅值,仿真和实验结果与解析结果基本一致,验证了法向力波动解析分析方法的正确性。 展开更多

关键词 法向力波动 齿槽效应 永磁直线电机 麦克斯韦 张量法 解析法

下载PDF 职称材料

长定子直线同步电机齿槽效应的计算与影响 被引量：15

3

作者 章九鼎 卢琴芬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期964-972,1026,共10页

采用解析算法计算常导高速磁悬浮列车长定子直线同步电机(LSM)的电磁性能,计算模型考虑了长定子的齿槽结构,在LSM的一对极下,沿运动方向建立磁导率方程和励磁磁动势方程,然后根据傅里叶级数展开法求解方程,得到气隙磁通密度沿运动方向... 采用解析算法计算常导高速磁悬浮列车长定子直线同步电机(LSM)的电磁性能,计算模型考虑了长定子的齿槽结构,在LSM的一对极下,沿运动方向建立磁导率方程和励磁磁动势方程,然后根据傅里叶级数展开法求解方程,得到气隙磁通密度沿运动方向的分布,显示了齿槽效应的影响。之后,基于有限元模型计算不同运行速度下齿槽效应对力特性、励磁绕组感应电动势与铁心损耗的影响。结果发现,齿槽效应会导致推力波动增大,励磁绕组中产生感应电压,励磁铁心损耗增大,且随着速度的增加这些影响越明显。 展开更多

关键词 长定子直线同步电机(LSM) 磁悬浮列车 齿槽效应 解析法 推力波动 铁心损耗

下载PDF 职称材料

采用磁性槽楔改善无刷直流电机的气隙磁场 被引量：8

4

作者 张海军 张京军 高瑞贞 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2007年第3期17-21,40,共6页

在永磁无刷直流电机(PMBLDC)中,转矩脉动是需要解决的主要问题之一。对引起转矩脉动的主要因素——齿槽效应,进行了仿真分析。为了减小因齿槽变化而引起气隙合成磁场的畸变,采用磁性槽楔以达到减小槽口宽度的效果,使气隙沿周向趋于均匀... 在永磁无刷直流电机(PMBLDC)中,转矩脉动是需要解决的主要问题之一。对引起转矩脉动的主要因素——齿槽效应,进行了仿真分析。为了减小因齿槽变化而引起气隙合成磁场的畸变,采用磁性槽楔以达到减小槽口宽度的效果,使气隙沿周向趋于均匀。通过有限元分析软件——ANSYS软件,对同一无刷直流电机在相同载荷情况下进行仿真比较,结果表明装有磁性槽楔的电机要比无磁性槽楔的电机气隙磁密波形平滑,气隙磁场波动明显减小,因此采用磁性槽楔是可以使气隙磁场波形更趋于矩形波,减小气隙磁阻的变化,削弱磁阻转矩,进而减小转矩脉动。同时,仿真结果也显示了采用磁性槽楔能起到减小永磁体漏磁的作用。 展开更多

关键词 无刷直流电机 气隙磁场 齿槽效应 磁性槽楔 转矩脉动 有限元

下载PDF 职称材料

高速磁浮轨道垂向不平顺动态检测系统设计 被引量：9

5

作者 吴峻 汤钧元 洪小波 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期626-630,672,共6页

针对高速磁浮轨道垂向不平顺检测,提出了一种基于惯性基准法原理的随车搭载型动态检测系统,并通过试验验证了该系统可满足±0.2 mm的检测误差要求.针对同步电机长定子齿槽形式的检测面,设计了一种削弱"齿槽纹波效应"的算... 针对高速磁浮轨道垂向不平顺检测,提出了一种基于惯性基准法原理的随车搭载型动态检测系统,并通过试验验证了该系统可满足±0.2 mm的检测误差要求.针对同步电机长定子齿槽形式的检测面,设计了一种削弱"齿槽纹波效应"的算法,可将齿槽形状引入的波动影响限制在±5mm范围内.最后,根据检测要求分析有关传感器的选型,并提供了相应结构平台的初步设计考虑. 展开更多

关键词 高速磁浮列车 轨道不平顺 动态检测 齿槽纹波效应 结构平台

下载PDF 职称材料

磁极错位削弱永磁直线伺服电动机齿槽法向力波动方法 被引量：8

6

作者 夏加宽 沈丽 +1 位作者 彭兵 宋德贤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期11-16,37,共7页

单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯... 单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯韦张量法推导了动子边齿无限长无端部效应的PMLSM法向电磁力的解析表达式,揭示齿槽效应引起的法向力波动的规律。通过对傅里叶分解系数的分析,得出齿槽效应产生的法向力波动的主要谐波次数,提出永磁磁极三段错位法以削弱其引起的主要谐波法向力波动,消除传统的斜极、移相优化方法产生的电动机横向俯仰运动。最后以齿槽法向力波动较为明显的12槽8极PMLSM为例,采用有限元仿真和实验验证,结果证明该方法不仅能够削弱齿槽效应产生的法向力波动,还能在推力基本保持不变的情况下,有效地削弱推力波动。 展开更多

关键词 永磁直线伺服电动机 齿槽效应 法向力波动 磁极三段错位法

下载PDF 职称材料

基于保角变换与等效磁路法的永磁直驱发电机气隙磁场计算 被引量：2

7

作者 张志弘 韩勤锴 +2 位作者 徐学平 颜益峰 彭超 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期703-711,共9页

该文开展了负载工况下永磁直驱发电机气隙磁场研究。基于精确域求解和保角变换,计算考虑齿槽效应的气隙磁场标量磁势;采用离散线电流元,定量模拟发电机定转子局部出现的磁饱和现象;基于考虑几何尺寸的定转子非线性磁阻计算方法,建立包... 该文开展了负载工况下永磁直驱发电机气隙磁场研究。基于精确域求解和保角变换,计算考虑齿槽效应的气隙磁场标量磁势;采用离散线电流元,定量模拟发电机定转子局部出现的磁饱和现象;基于考虑几何尺寸的定转子非线性磁阻计算方法,建立包含发电机定转子结构以及气隙长度的等效磁路,给出相应的迭代求解流程。以实际在役兆瓦级永磁直驱风力发电机为对象,计算考虑齿槽效应的气隙磁场分布,分析了空载和负载工况下磁饱和效应对气隙磁场分布曲线波形和谐波成分的影响,并与有限元计算结果对比,验证了所提出的分析模型和求解方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁直驱发电机 气隙磁场 等效磁路 负载工况 磁饱和 齿槽效应 非线性磁阻

下载PDF 职称材料

基于Matlab的气隙磁场教学实践 被引量：1

8

作者 卢琴芬 陈克威 郑梦飞 《电气电子教学学报》 2023年第1期102-104,共3页

气隙磁场是电机机电能量转化的媒介,也是电机学理论教学中的重要内容。通常,这部分知识点通过全电流定律来介绍,侧重于定性的分析,没有定量的计算和波形的影响因素分析。基于Matlab的许-克映射(Schwarz-Christoffel)工具箱,编制仿真程序... 气隙磁场是电机机电能量转化的媒介,也是电机学理论教学中的重要内容。通常,这部分知识点通过全电流定律来介绍,侧重于定性的分析,没有定量的计算和波形的影响因素分析。基于Matlab的许-克映射(Schwarz-Christoffel)工具箱,编制仿真程序,能够快速计算任意定转子结构下电机的气隙磁密波形,从而能够分析励磁电流、电枢电流、齿槽效应、磁路饱和、气隙长度等对气隙磁密的影响,为电机学类课程的教学提供重要的支持。 展开更多

关键词 气隙磁密 许克变换 齿槽效应

下载PDF 职称材料

高精度航天器太阳能电池阵减扰驱动方法 被引量：5

9

作者 朱仕尧 雷勇军 +1 位作者 谢燕 李家文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期26-30,37,共6页

为减小太阳能电池阵对日跟踪驱动过程所产生的扰动,基于电池阵及其驱动装置机电一体化模型分析了激起电池阵驱动扰动的主要因素,并从稳态力矩平衡方程出发提出了适用于电池阵闭环和开环输入补偿的减扰驱动控制方法。结果表明:步进电机... 为减小太阳能电池阵对日跟踪驱动过程所产生的扰动,基于电池阵及其驱动装置机电一体化模型分析了激起电池阵驱动扰动的主要因素,并从稳态力矩平衡方程出发提出了适用于电池阵闭环和开环输入补偿的减扰驱动控制方法。结果表明:步进电机谐波电磁力矩可近似为电池阵转动规律的比例控制环节,其齿槽效应是激起电池阵驱动过程扰动的主要因素之一;两种减扰驱动策略都能有效改善跟踪驱动过程中的速度和力矩稳定度,且不会降低电池阵对日跟踪指向精度,但其减扰效果会随齿槽力矩峰值误差增大而逐渐降低;综合考虑多种因素条件下开环减扰驱动方法较优,在±11%参数误差范围内该驱动方法可以将转速稳定度控制在1%以下,且力矩稳定度优于1.15%。 展开更多

关键词 太阳能电池阵 跟踪驱动 齿槽效应 减扰驱动 输入补偿

下载PDF 职称材料

计及齿槽作用及杯型转子结构影响的油摩损耗解析计算

10

作者 蒋鹏 李辉 +2 位作者 向学位 殷毅 袁彬 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期9-19,共11页

针对传统浸油冷却轮毂电机油摩损耗解析式未考虑齿槽作用,以及轮毂电机与减速器集成设计时转子轭部内凹形成杯型结构的影响而导致油摩损耗计算误差较大的问题,提出了改进解析模型。首先,根据轮毂电机定子齿槽结构及尺寸,将气隙分为齿部... 针对传统浸油冷却轮毂电机油摩损耗解析式未考虑齿槽作用,以及轮毂电机与减速器集成设计时转子轭部内凹形成杯型结构的影响而导致油摩损耗计算误差较大的问题,提出了改进解析模型。首先,根据轮毂电机定子齿槽结构及尺寸,将气隙分为齿部和槽口两个部分,分别建立两者单独作用和综合作用下的气隙油摩损耗的解析模型;其次,根据轮毂电机转子结构特点,将其划分为结构规则的不同区域,分别建立各个区域的端面油摩损耗解析模型,两者综合作用形成总油摩损耗;最后,通过基于CFD的流场仿真值、搅油测试实验值与解析计算值对比,新型解析计算方法较传统方法在杯型转子端面油摩损耗方面计算精度平均提高了6.55%,在考虑齿槽作用下气隙油摩损耗最大计算精度提高了12.6%,在不同温度条件下总油摩损耗计算精度平均提高了5.72%,验证了解析模型准确性。 展开更多

关键词 轮毂永磁同步电机 浸油冷却 油摩损耗 解析计算 齿槽作用 杯型转子

下载PDF 职称材料

永磁同步直线电机推力特性有限元仿真分析 被引量：2

11

作者 李南坤 卞刚 《农业装备与车辆工程》 2022年第4期142-144,共3页

为提高永磁同步电机的驱动性能,对永磁同步直线电机的推力波动特性进行分析,提出减小推力波动的有效措施。采用有限元分析软件Ansoft Maxwell建立开放式槽、半封闭槽、全封闭槽的PMSLM二维仿真模型,对不同齿形的PMSLM的磁力线分布、平... 为提高永磁同步电机的驱动性能,对永磁同步直线电机的推力波动特性进行分析,提出减小推力波动的有效措施。采用有限元分析软件Ansoft Maxwell建立开放式槽、半封闭槽、全封闭槽的PMSLM二维仿真模型,对不同齿形的PMSLM的磁力线分布、平均推力、齿槽力、推力波动进行了分析比较。结果表明,相对于开放式槽和全封闭槽,采用半封闭槽的初级侧可使PMSLM的平均推力提高并降低推力波动,改善其输出特性。 展开更多

关键词 直线电机 有限元分析 推力 波动特性 齿槽效应

下载PDF 职称材料

抑制永磁直线同步电动机推力波动的补偿技术 被引量：2

12

作者 付子义 李华群 刘爱军 《工矿自动化》 2009年第9期45-48,共4页

为满足易产生推力波动的永磁直线同步电动机的速度伺服要求,减小永磁同步直线电动机的推力波动尤为重要。文章从电动机结构优化和控制策略2个方面来削弱推力波动:选择合适的次级磁铁形状及布置方式可使初级反电势波形接近正弦波形,同时... 为满足易产生推力波动的永磁直线同步电动机的速度伺服要求,减小永磁同步直线电动机的推力波动尤为重要。文章从电动机结构优化和控制策略2个方面来削弱推力波动:选择合适的次级磁铁形状及布置方式可使初级反电势波形接近正弦波形,同时采用控制策略,通过初级反电势计算定子电流谐波进行电流补偿,以此来削弱推力纹波;采用斜槽、斜极或均匀充磁等厚六边形磁铁紧密排列方案能大大削弱由齿槽效应引起的推力波动;采用多极结构、增加气隙长度、降低励磁磁密等措施能减小由端部效应引起的推力波动。实验结果表明,上述方法能有效地抑制永磁直线同步电动机的推力波动对伺服系统的影响,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁直线同步电动机 推力波动 结构优化 控制策略 推力纹波 齿槽效应 端部效应

下载PDF 职称材料

永磁直线电机的端部效应和齿槽效应分析 被引量：1

13

作者 邱磊磊 陆华才 +1 位作者 孙驷洲 缪碧云 《安徽工程大学学报》 CAS 2015年第5期63-68,共6页

采用Ansoft Maxwell 2D中的静磁场分析与Matlab数据处理相结合的方法,从结构方面对永磁直线电机进行分析,通过对永磁直线电机的结构优化来减少其端部效应和齿槽效应的影响.分析结果为进一步优化永磁直线电机的端部效应和齿槽效应奠定基础.

关键词 永磁直线电机 端部效应 齿槽效应

下载PDF 职称材料

永磁直线同步电机的推力波动分析 被引量：1

14

作者 邵雷江 李海龙 张龙 《电机技术》 2014年第1期5-12,共8页

为改善高档数控机床进给系统用永磁直线同步电机的伺服性能,需要研究减少推力波动的技术措施。文章分析了永磁直线同步电机推力波动的机理,指出齿槽效应、端部效应及法向力是引起永磁直线同步电机推力波动的主要原因。

关键词 永磁直线同步电机 推力波动 齿槽效应 端部效应 法向力

下载PDF 职称材料

高速磁浮车辆悬浮间隙传感器与相对定位传感器对比分析 被引量：1

15

作者 晁闯 吴峻 +1 位作者 洪小波 郑瑶佳 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第10期145-148,共4页

高速磁浮车辆悬浮间隙传感器为悬浮控制系统提供必要的间隙信息。相对定位传感器则分别为高速磁浮车辆牵引和运行控制提供同步直线电机次级极相角信息和速度信息。在分析两者应用差异的基础上,讨论了检测线圈结构设计、电路结构设计、... 高速磁浮车辆悬浮间隙传感器为悬浮控制系统提供必要的间隙信息。相对定位传感器则分别为高速磁浮车辆牵引和运行控制提供同步直线电机次级极相角信息和速度信息。在分析两者应用差异的基础上,讨论了检测线圈结构设计、电路结构设计、动态特性、抗电磁干扰与抗温度漂移等共性技术。对悬浮间隙传感器而言,需弱化齿槽效应;对相对定位传感器而言,则需强化齿槽效应,以抑制悬浮间隙波动和减少传感器过接缝时的信号畸变程度。 展开更多

关键词 高速磁浮车辆 悬浮间隙传感器 相对定位传感器 齿槽效应

下载PDF 职称材料

高速重荷网络型针式打印机用字车驱动电机的研制

16

作者 方晓 毛政祥 +1 位作者 王天雷 卢东 《机电工程技术》 2017年第6期65-68,共4页

介绍了针式打印机的字车机构的基本结构,分析齿槽效应产生原因,对比了几种不同的齿槽效应抑制方法。研制了适合高速重负荷网络型针式打印机的字车驱动电机,测试分析表明,该产品分析达到了企业标准,完全满足客户要求。

关键词 针式打印机 字车机构 驱动电机 齿槽效应 设计

下载PDF 职称材料

减小圆筒型永磁直线同步电动机推力波动的有限元研究

17

作者 张亚科 汪旭东 +1 位作者 袁世鹰 赵海浪 《煤矿机电》 2007年第6期1-2,5,共3页

为改善圆筒型永磁直线同步电动机的动态性能,通过改变次级永磁体形状的方法来减小推力波动,并用有限元法进行计算。计算结果证实了所提出方法的有效性。

关键词 圆筒型 齿槽效应 推力波动

下载PDF 职称材料

基于自适应二次谐波励磁涌流的变压器差动保护设计

18

作者 孟波 《煤矿机电》 2015年第6期16-18,22,共4页

为提高煤矿变压器的安全可靠性,介绍了差动保护原理原因,分析了励磁涌流产生的原因和特征。在变压器差动保护的基础上,提出附加相位自适应二次谐波励磁涌流保护方案,可防止差动保护的误判,既完善了差动保护的有效性,又提高了变压器安全... 为提高煤矿变压器的安全可靠性,介绍了差动保护原理原因,分析了励磁涌流产生的原因和特征。在变压器差动保护的基础上,提出附加相位自适应二次谐波励磁涌流保护方案,可防止差动保护的误判,既完善了差动保护的有效性,又提高了变压器安全供电的可靠性。 展开更多

关键词 圆筒型 齿槽效应 推力波动

下载PDF 职称材料