离散Halbach永磁电动机气隙磁通密度特点及其空载电动势波形优化 被引量：16

1

作者 朱德明 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期22-27,共6页

利用离散Halbach阵列气隙磁通密度分布特点,合理选择电动机转子结构参数,对发挥永磁体潜力至关重要。文中采用电磁场有限元数值计算方法,揭示离散Halbach阵列气隙磁通密度的谐波和基波与每极磁体数、磁体厚度以及极对数之间的变化规律... 利用离散Halbach阵列气隙磁通密度分布特点,合理选择电动机转子结构参数,对发挥永磁体潜力至关重要。文中采用电磁场有限元数值计算方法,揭示离散Halbach阵列气隙磁通密度的谐波和基波与每极磁体数、磁体厚度以及极对数之间的变化规律。并以此为依据设计样机一台,实验结果验证了有限元模型的正确性。同时进一步以样机的结构参数为基础,对反电动势进行优化,提出一种削弱集中非叠绕组结构空载电动势谐波的方法,为离散Halbach阵列集中非叠绕组电机设计提供参考。 展开更多

关键词 离散Halbach阵列 气隙磁通密度 集中非叠绕组 空载电动势

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基于功率期望原理的汽轮发电机励磁绕组短路故障诊断 被引量：12

2

作者 武玉才 李永刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第33期5934-5940,共7页

为了快速、准确诊断汽轮发电机励磁绕组短路故障,该文从汽轮发电机电磁功率和无功功率的表达式出发,分析了短路故障后发电机运行点的变化规律。借助于空载电动势与励磁电流的正比例关系,建立励磁绕组正常时的发电机电磁功率和无功功率... 为了快速、准确诊断汽轮发电机励磁绕组短路故障,该文从汽轮发电机电磁功率和无功功率的表达式出发,分析了短路故障后发电机运行点的变化规律。借助于空载电动势与励磁电流的正比例关系,建立励磁绕组正常时的发电机电磁功率和无功功率计算模型,用以计算发电机运行过程中电磁功率和无功功率的期望值,并将其与实测的电磁功率和无功功率比较,当偏差超过一定数值时判断汽轮发电机存在励磁绕组短路故障,故障实例证实该方法的有效性。该方法为非侵入式的在线监测方法,具有较高的灵敏度,在发电机进相、迟相和调相运行时均可有效诊断励磁绕组短路故障。 展开更多

关键词 励磁绕组短路 空载电动势 电磁功率 无功功率 偏差 诊断

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永磁直线同步电机空载反电动势和推力的解析计算 被引量：9

3

作者 王明杰 贾宛英 +2 位作者 张志艳 徐伟 司纪凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期954-963,共10页

针对目前永磁直线同步电机(PMLSM)磁场解析模型的复杂性,为了提高解析模型的计算效率,采用改进的二维气隙相对磁导函数,以计算考虑齿槽效应时电机的空载反电动势和推力。首先建立无槽PMLSM解析模型,提出改进的二维气隙相对磁导函数以解... 针对目前永磁直线同步电机(PMLSM)磁场解析模型的复杂性,为了提高解析模型的计算效率,采用改进的二维气隙相对磁导函数,以计算考虑齿槽效应时电机的空载反电动势和推力。首先建立无槽PMLSM解析模型,提出改进的二维气隙相对磁导函数以解决切向气隙相对磁导分布,根据有槽PMLSM解析模型计算出电机开槽时的气隙磁通密度法向和切向分布。基于磁场解析模型得到不同极槽配合下电机的空载反电动势和推力,探讨极槽配合、不同槽宽及绕组分布对电磁参数的影响,并用有限元法证明了解析法的正确性。该文提出的方法在保证准确度的前提下,适用于整数槽、分数槽绕组PMLSM的电磁参数计算,具有求解方法简便、计算量小、通用性好的特点,有利于电机的快速电磁设计和性能优化。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 气隙相对磁导 空载反电动势 推力 解析法

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期望电动势法检测调相运行同步电机转子绕组匝间短路故障的适用性研究 被引量：4

4

作者 张博 武玉才 +1 位作者 马明晗 李永刚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期65-72,共8页

转子绕组匝间短路故障对同步电机运行有一定的负面影响,及时预警有助于避免故障进一步恶化。首先分析了期望电动势法在检测同步发电机转子匝间短路故障中的问题,结合调相运行同步电机的电磁特征,分析了机端电压波动对机组的影响,进一步... 转子绕组匝间短路故障对同步电机运行有一定的负面影响,及时预警有助于避免故障进一步恶化。首先分析了期望电动势法在检测同步发电机转子匝间短路故障中的问题,结合调相运行同步电机的电磁特征,分析了机端电压波动对机组的影响,进一步预测了该方法在调相运行机组应用的优势。以QFSN-300-2-20B型汽轮电机为例进行仿真,建模阶段考虑了机组与系统的联络阻抗,在不同匝间短路状态获取了调相运行机组的定子电流和机端电压,得出空载电动势与励磁电流之间的函数关系,证明了期望电动势法在诊断调相运行同步电机的转子绕组匝间短路故障的独特优势。 展开更多

关键词 同步电机 转子绕组匝间短路 调相运行 空载电动势 励磁电流 诊断

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数值解析混合法分析永磁直线同步电机性能 被引量：3

5

作者 司纪凯 封海潮 +2 位作者 许孝卓 汪旭东 袁世鹰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期8-14,20,共8页

针对数值法或解析法研究永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)性能时存在的不足,采用数值解析混合法研究PMLSM磁场,把电机的磁场划分区域,针对各区域特点分别采用纯解析法和数值法,气隙区包括永磁体无网... 针对数值法或解析法研究永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)性能时存在的不足,采用数值解析混合法研究PMLSM磁场,把电机的磁场划分区域,针对各区域特点分别采用纯解析法和数值法,气隙区包括永磁体无网格剖分,采用解析法获得此区的磁场解析表达式;初级齿槽区采用有限元法研究电枢不同励磁形式、齿槽及端部半填槽对磁场的影响。解析和有限元法通过两者的边界条件相耦合,建立并求解电机的磁场,获得空载电势与磁链参数,分析工作在SPWM-VI下PMLSM的动态性能,提出PMLSM空载电势实验的一种新方法,仿真和实验结果进行比较分析,验证了数值解析混合法分析PMLSM性能的正确性及快速性。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 数值解析混合法 联合方程 空载电势 磁链参数

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模块化绕组在小型永磁风力发电机中的应用 被引量：1

6

作者 郭小雷 郑小维 张洁琼 《微电机》 北大核心 2011年第7期97-100,共4页

针对1000 W的永磁风力发电机,采用电磁场有限元分析软件Magnet分析了给定的性能指标及主要尺寸下,不同的集中绕组结构对发电机空载电动势和起动阻力矩的影响。结果表明,采用24槽/22极模块化绕组方案,发电机空载电动势的正弦度高,起动阻... 针对1000 W的永磁风力发电机,采用电磁场有限元分析软件Magnet分析了给定的性能指标及主要尺寸下,不同的集中绕组结构对发电机空载电动势和起动阻力矩的影响。结果表明,采用24槽/22极模块化绕组方案,发电机空载电动势的正弦度高,起动阻力矩小。分析结果对小型永磁风力发电机的绕组设计具有一定参考价值。 展开更多

关键词 永磁风力发电机 模块化绕组 空载电动势 起动阻力矩 有限元分析

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一种动圈式约束活塞电机的结构优化与性能分析

7

作者 王俊源 张铁柱 汪学杞 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第6期35-40,共6页

为进一步降低约束活塞式内燃直线发电系统的推力波动,提高系统输出性能,提出一种动圈式约束活塞电机,由绕组线圈作为动子往复运动进行发电。利用JMAG软件建立了约束活塞电机的有限元计算模型,分析了系统性能的影响因素,完成了约束活塞... 为进一步降低约束活塞式内燃直线发电系统的推力波动,提高系统输出性能,提出一种动圈式约束活塞电机,由绕组线圈作为动子往复运动进行发电。利用JMAG软件建立了约束活塞电机的有限元计算模型,分析了系统性能的影响因素,完成了约束活塞电机的永磁体排列方式、布置尺寸及外磁轭厚度的优化设计,并对约束活塞电机优化前后的性能进行了对比分析。优化结果表明:永磁体1、3、5的轴向尺寸和外磁轭厚度均为7 mm,动子线圈以3.25 m/s的速度运行时,约束活塞电机的输出性能达到最优;电路外接电阻为10Ω时,负载电流较优化前提高了18.6%。 展开更多

关键词 约束活塞电机 结构参数优化 电磁分析 空载电动势 负载电流

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带磁障的分块转子磁通切换发电机电磁特性分析

8

作者 严兵 史立伟 +3 位作者 卞玉康 陶学恒 吕炳昌 丁富康 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期1240-1246,共7页

针对传统分块转子磁通切换发电机在低励磁电流时,空载电动势过轴线对称且正负半周期幅值不相等的问题。提出了一种在定转子上增加气隙磁障的方法以削弱空载电动势中的谐波,改善电动势波形的方法,并且利用电机学公式从理论上分析了其谐... 针对传统分块转子磁通切换发电机在低励磁电流时,空载电动势过轴线对称且正负半周期幅值不相等的问题。提出了一种在定转子上增加气隙磁障的方法以削弱空载电动势中的谐波,改善电动势波形的方法,并且利用电机学公式从理论上分析了其谐波削弱的原理。通过有限元仿真软件对新型分块转子磁通切换发电机静态特性进行了分析,包括磁场分布、空载电动势、磁链等。仿真结果表明,优化后电机空载电动势的电压波形正弦性畸变率降低了83.1%。 展开更多

关键词 磁通切换 分块转子 气隙磁障 励磁特性 空载电动势

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五相永磁容错电机设计与故障控制 被引量：4

9

作者 陈贤阳 黄开胜 陈贤波 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第8期22-27,共6页

为使多相永磁容错电机的设计变得简单、准确,基于电机几何相似定理得到五相永磁容错电机的主要尺寸。基于Maxwell建立该电机的二维模型,取合适的相电枢匝数来获得合理的空载反电动势,对磁钢尺寸形状进行优化削弱齿槽转矩,使电机的负载... 为使多相永磁容错电机的设计变得简单、准确,基于电机几何相似定理得到五相永磁容错电机的主要尺寸。基于Maxwell建立该电机的二维模型,取合适的相电枢匝数来获得合理的空载反电动势,对磁钢尺寸形状进行优化削弱齿槽转矩,使电机的负载转矩波动小,并分析稳定运行和缺一相两种情况下电机输出转矩的情况,表明该电机容错能力强。试制并测试了样机,验证该设计方法的合理性和Maxwell仿真的准确性。为设计多相永磁容错电机提供一种理论和实践的参考,具有工程价值。 展开更多

关键词 五相永磁容错电机 电机几何相似定理 空载反电动势 齿槽转矩 仿真

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基于Maxwell永磁同步电机电磁性能仿真分析 被引量：4

10

作者 于多友 吴君华 《农业装备与车辆工程》 2022年第5期150-153,共4页

永磁同步电机(PMSM)在空载工况运行时存在感应电动势谐波含量高和齿槽转矩大的问题。提出了一种转子分段斜极的方式改善电机的电磁性能。以某纯电动汽车搭载的永磁同步电机为例,利用Maxwell仿真软件对空载工况下斜极前和斜极后对电磁性... 永磁同步电机(PMSM)在空载工况运行时存在感应电动势谐波含量高和齿槽转矩大的问题。提出了一种转子分段斜极的方式改善电机的电磁性能。以某纯电动汽车搭载的永磁同步电机为例,利用Maxwell仿真软件对空载工况下斜极前和斜极后对电磁性能进行仿真分析,结果表明转子分段斜极能够减少电动势谐波含量,降低齿槽转矩,从而提高了电机空载时的电磁性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转子斜极 空载感应电动势 齿槽转矩

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切向永磁同步电机空载感应电动势谐波削弱分析 被引量：2

11

作者 司涛 徐士强 +5 位作者 童拉念 马清芝 王静 高艳红 胡文静 尹红彬 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第11期1664-1669,共6页

针对切向永磁同步电机空载感应电动势谐波含量高会增加杂散损耗的问题,提出一种优化定子槽参数和转子极面偏心设计相结合的方法,以改善空载感应电动势波形。推导出切向永磁电机空载谐波感应电动势表达式,分析并确定了影响空载感应电动... 针对切向永磁同步电机空载感应电动势谐波含量高会增加杂散损耗的问题,提出一种优化定子槽参数和转子极面偏心设计相结合的方法,以改善空载感应电动势波形。推导出切向永磁电机空载谐波感应电动势表达式,分析并确定了影响空载感应电动势谐波的关键结构参数,以降低空载感应电动势畸变率为优化目标,采用有限元法分析定子槽口宽度、定子槽高度和转子极面偏心距三个参数对电机空载感应电动势各奇次谐波和波形畸变率的影响规律,获得了最优参数。结果表明,优化后的电机能有效削弱空载感应电动势谐波、降低波形畸变率,同时提高气隙磁密、减小齿槽转矩,提升电机整体性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 空载感应电动势 有限元法 转子极面偏心 谐波

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基于Ansoft的内置式“一”型永磁同步电机的优化设计 被引量：2

12

作者 何晶 范宏宇 王晨 《四川理工学院学报（自然科学版）》 CAS 2016年第4期35-38,共4页

设计一台电动汽车用12槽8极永磁体"一"型内置式永磁同步电机,研究该类电机齿槽转矩、空载反电势产生的机理,分析隔磁桥尺寸、永磁体嵌入深度及永磁体厚度等参数对电机齿槽转矩、空载反电势的影响。基于有限元分析软件Ansoft,... 设计一台电动汽车用12槽8极永磁体"一"型内置式永磁同步电机,研究该类电机齿槽转矩、空载反电势产生的机理,分析隔磁桥尺寸、永磁体嵌入深度及永磁体厚度等参数对电机齿槽转矩、空载反电势的影响。基于有限元分析软件Ansoft,以减小齿槽转矩、提高空载反电势、提高电机出力、降低噪声为目的,对该电机进行优化分析。仿真结果表明,当永磁体厚度为5.5 mm、隔磁桥宽度为4.5 mm、永磁体嵌入深度为14 mm时,电机的齿槽转矩最小、空载反电势正弦性较高、幅值较大,运行性能最优。研究成果为该类电机在电动汽车的应用奠定了一定的基础。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 有限元分析 齿槽转矩 空载反电势

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采用多级负载评估电梯永磁同步电机的退磁

13

作者 董恩源 王鹤锡 +4 位作者 张传龙 王永兴 杨振强 尹升 赵岩 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期111-118,共8页

为了研究电梯永磁同步电机的退磁状态评估,提出一种基于参数自调节滑模算法的永磁同步电机退磁故障检测方法,通过获取电机多级负载状态下的电压与电流数据,对电机的空载反电动势进行估算,并作为退磁评估依据。方法在使用传统滑模观测器(... 为了研究电梯永磁同步电机的退磁状态评估,提出一种基于参数自调节滑模算法的永磁同步电机退磁故障检测方法,通过获取电机多级负载状态下的电压与电流数据,对电机的空载反电动势进行估算,并作为退磁评估依据。方法在使用传统滑模观测器(SMO)估算电机扩展反电动势的基础上,将不同负载下的永磁体的工作点变动及定子电阻、电感参数的变化纳入考虑,构建了电机空载反电动势估算误差方程。通过对滑模算法中的电阻、电感参数进行调节,来抵消上述因素的影响,进而实现对电机空载反电动势的获取,并根据电阻、电感参数对估算结果的不同影响特性,实现了电阻与电感参数的自调节。经过仿真分析与实验验证,该方法能够在无须测量编码器数据的前提下,对电机内部永磁体的性能进行量化分析,方法适用于局部退磁与均匀退磁两种故障类型,且准确度高,可用于电梯永磁同步电机外置退磁检测。 展开更多

关键词 退磁检测 电梯永磁同步电机 滑模观测器 空载反电动势 局部退磁 均匀退磁

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永磁同步电机极弧系数选取 被引量：1

14

作者 陈可 杨奇飞 周惠芳 《电工技术》 2020年第11期43-44,50,共3页

永磁同步电机的极弧系数对电机性能影响较大。结合有限元仿真软件,对8极48槽永磁同步电机选取不同的极弧系数,分析其对电机气隙磁密、空载感应电动势和电磁转矩的影响。通过对比分析,得到这种槽极配合下极弧系数的合适值。

关键词 永磁同步电机 极弧系数 有限元 气隙磁密 空载感应电动势 电磁转矩

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单缸电力约束活塞发动机空载电动势仿真

15

作者 缑亚楠 《现代制造技术与装备》 2011年第3期53-54,共2页

论文介绍了单缸电力约束活塞发动机的结构、工作机理,建立了运动学、动力学模型,并对其空载下的电磁力进行了理论推导、仿真分析。研究表明该电机的各种特性与交流发电机基本相似,且其空载和负载情况下都能发出类似于正弦的交流电。

关键词 电力约束活塞发动机 空载电动势 仿真

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微振动能/电能转换模型:结构与性能

16

作者 马凤莲 江东 +2 位作者 杨嘉祥 杨燕花 徐振宇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期67-72,共6页

根据能量转换原理,设计了一种用于回收微振动能的低频直线式振动能/电能转换模型,该模型动子为相邻互斥永磁体之间加入等长的中空条形铁圆柱结构,该结构增强了气隙磁场强度。利用有限元分析法,以空载感应电动势幅值为研究对象,对所建立... 根据能量转换原理,设计了一种用于回收微振动能的低频直线式振动能/电能转换模型,该模型动子为相邻互斥永磁体之间加入等长的中空条形铁圆柱结构,该结构增强了气隙磁场强度。利用有限元分析法,以空载感应电动势幅值为研究对象,对所建立的直线振动发电模型进行了结构设计和尺寸优化,最终确定其主体尺寸为Φ16×90 mm。同时利用虚拟仪器技术对最佳尺寸模型的性能进行了测试。由实验与模拟结果可得,该模型系统的固有频率约为11 Hz,最大空载感应电动势为2.4 V,有效地提高了输出感应电压,便于蓄电池充电。 展开更多

关键词 微振动能 电能转换 直线发电 空载感应电势 永磁体 铁磁材料组合

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交错磁极混合励磁电机漏磁系数计算与分析

17

作者 吴胜男 王玉坤 +1 位作者 佟文明 李世奇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期81-87,共7页

混合励磁变速恒压风力发电机具有交错磁极转子结构,对整机进行三维电磁场漏磁分析耗费大量时间和计算内存,为此提出一种二维和三维电磁场混合计算方法。将该电机沿轴向分为永磁电机部分和混合励磁电机部分,采用二维电磁场对永磁电机部... 混合励磁变速恒压风力发电机具有交错磁极转子结构,对整机进行三维电磁场漏磁分析耗费大量时间和计算内存,为此提出一种二维和三维电磁场混合计算方法。将该电机沿轴向分为永磁电机部分和混合励磁电机部分,采用二维电磁场对永磁电机部分进行分析,而对于混合励磁部分则采用三维电磁场进行分析,采用该方法较传统整体三维有限元方法显著提升了分析效率。研究了两部分的磁通分布规律和漏磁路径的差异,并对整机的漏磁系数进行计算,在此基础上研究两部分不同配比情况下的漏磁系数变化规律。最后,采用一台10 kW样机进行空载反电势测试,验证方法求解漏磁系数的准确性,为此类混合励磁电机研究提供理论参考。 展开更多

关键词 混合励磁同步电机 交错磁极 三维有限元 二维有限元 漏磁系数 空载反电势

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极间永磁体对爪极永磁电机性能影响仿真分析

18

作者 司涛 高霆 +1 位作者 马清芝 尹红彬 《计算机仿真》 北大核心 2022年第1期252-257,287,共7页

为提升爪极永磁同步电机性能,提出了一种在电机极间添加永磁体的方法,并采用横截面为梯形的楔形永磁体。针对极间永磁体,建立了数学模型分析其对电机气隙磁密的影响,并利用有限元仿真软件分析了极间永磁体关键结构参数与磁极分段对电机... 为提升爪极永磁同步电机性能,提出了一种在电机极间添加永磁体的方法,并采用横截面为梯形的楔形永磁体。针对极间永磁体,建立了数学模型分析其对电机气隙磁密的影响,并利用有限元仿真软件分析了极间永磁体关键结构参数与磁极分段对电机空载感应电动势的影响;同时结合永磁体关键参数,综合感应电动势峰值及畸变率,定义了参数匹配系数代表电机综合性能,以此确定添加极间永磁体的最优方案。研究表明,添加极间永磁体能够显著提高电机感应电动势峰值,且感应电动势波形畸变率变化不大;而极间永磁体分段能够在提升电机性能的同时减少永磁体用量,提高永磁利用率。 展开更多

关键词 极间永磁体 气隙磁密 空载感应电动势 爪极永磁同步电机 有限元仿真

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