笼型异步电动机径向电磁力波的有限元计算 被引量：58

1

作者 王荀 邱阿瑞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期109-117,共9页

建立笼型异步电动机的场路耦合时步有限元模型,通过定子相电流仿真波形和实测波形的谐波比较验证有效性。基于该模型计算气隙磁通密度,进而利用经典的Maxwell应力张量法计算径向电磁力。气隙磁通密度和径向电磁力均随空间和时间变化,利... 建立笼型异步电动机的场路耦合时步有限元模型,通过定子相电流仿真波形和实测波形的谐波比较验证有效性。基于该模型计算气隙磁通密度,进而利用经典的Maxwell应力张量法计算径向电磁力。气隙磁通密度和径向电磁力均随空间和时间变化,利用二维傅里叶分析分别求解它们的谐波;并探讨齿槽和转差率对磁通密度和径向电磁力的影响,以及磁通密度波和径向电磁力波之间的关系。将径向电磁力波和实测电磁噪声频谱进行了分析和对比,结果表明径向电磁力波的计算是合理有效的。利用本文方法计算的径向电磁力及其谐波可应用于在设计阶段对电磁噪声的分析。 展开更多

关键词 笼型异步电动机 径向电磁力波 气隙磁通密度波 电磁噪声 有限元法 场路耦合 二维离散傅里叶分析

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感应电机混合偏心情况下径向电磁激振力的研究 被引量：19

2

作者 狄冲 鲍晓华 +2 位作者 王汉丰 方勇 朱庆龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期138-144,共7页

为了分析感应电机在混合偏心情况下气隙磁密与径向电磁激振力的分布情况,本文以一台笼型感应电机为例,采用解析法分析了在混合偏心情况下径向气隙磁密的极对数、频率和幅值,并且通过分析各次磁密谐波之间的相互作用得到了径向电磁激振... 为了分析感应电机在混合偏心情况下气隙磁密与径向电磁激振力的分布情况,本文以一台笼型感应电机为例,采用解析法分析了在混合偏心情况下径向气隙磁密的极对数、频率和幅值,并且通过分析各次磁密谐波之间的相互作用得到了径向电磁激振力的阶次以及幅值的表达式。利用时步有限元仿真的方法,获得了气隙磁密与径向电磁激振力的时空分布情况,并结合二维傅里叶分解方法,求得了径向磁密与径向电磁力的时空频谱,从而解决了感应电机在混合偏心情况下径向电磁激振力求解的问题。文中的计算方法可应用于进一步的混合偏心振动与噪声的分析计算。 展开更多

关键词 感应电机 混合偏心 径向气隙磁密 径向电磁力 二维傅里叶分解

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非对称V型磁极偏移内置式永磁同步电机转矩脉动分析 被引量：15

3

作者 高锋阳 李晓峰 +2 位作者 齐晓东 陶彩霞 高鹏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期112-120,共9页

当牵引机车采用内置式永磁同步轮毂电机时,转矩脉动偏大,引起振动、噪声,从而影响电机运行性能。针对此问题,首先提出一种非对称V型磁极偏移转子结构;其次,基于绕组函数理论和等效磁路法,分别推导出定子磁动势和转子磁动势表达式,结合... 当牵引机车采用内置式永磁同步轮毂电机时,转矩脉动偏大,引起振动、噪声,从而影响电机运行性能。针对此问题,首先提出一种非对称V型磁极偏移转子结构;其次,基于绕组函数理论和等效磁路法,分别推导出定子磁动势和转子磁动势表达式,结合洛伦兹力定律,得到转矩脉动解析模型;再次,对比三种磁极偏移方式下的转矩及径向力,确定出最优的磁极偏移方式;最后,对对称V型磁极、非对称V型磁极和非对称V型磁极偏移三种转子结构的转矩脉动、齿槽转矩及气隙磁密高次谐波分别进行仿真实验和比较。实验结果表明,非对称V型磁极偏移结构转矩脉动降低约14%,齿槽转矩降低约78.7%,气隙磁密5、7谐波最小,所提结构能有效抑制转矩脉动,提升电机性能。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 绕组函数理论 转矩脉动 径向力 齿槽转矩 气隙磁密

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不同充磁方式的对转永磁电机气隙磁场性能研究 被引量：12

4

作者 李延升 窦满峰 骆光照 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期140-146,共7页

针对磁钢不同充磁方式对电机磁场性能影响不同,在对比分析径向充磁、平行充磁和Halbach磁体磁化强度分布的基础上,提出一种计算内永磁体转子和外永磁体转子对转电机气隙磁密的解析算法。该算法计算结果与有限元分析结果接近且趋势相同,... 针对磁钢不同充磁方式对电机磁场性能影响不同,在对比分析径向充磁、平行充磁和Halbach磁体磁化强度分布的基础上,提出一种计算内永磁体转子和外永磁体转子对转电机气隙磁密的解析算法。该算法计算结果与有限元分析结果接近且趋势相同,是一种在电机设计前期预报气隙磁场分布的有效方法。利用解析和有限元相结合的方法研究了充磁方式对2种转子结构对转永磁电机气隙磁场的影响。结果表明:外永磁体转子对转电机选择径向充磁能获得趋近方波的气隙磁密和较高的磁密峰值,适合无刷直流电机;内永磁体转子对转电机选择平行充磁既可提高气隙磁密的正弦分布程度,又能得到较高气隙峰值;Halbach磁体的电机气隙磁密正弦分布程度高,谐波含量小,适用于永磁同步电机。 展开更多

关键词 径向充磁 平行充磁 HALBACH磁体 对转永磁电机 气隙磁密

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球磨机振动仿真及分析

5

作者 张宝 《防爆电机》 2024年第4期47-52,共6页

球磨机作为石油化工企业的关键耗能设备,在国民经济中占据核心地位。其采用的永磁直驱系统显著提升了运行效率,并在节能方面取得显著成效。然而,转子与辊筒的一体设计使得偏心等机械问题复杂且突出,同时定转子间缺乏支撑结构,气隙均匀... 球磨机作为石油化工企业的关键耗能设备,在国民经济中占据核心地位。其采用的永磁直驱系统显著提升了运行效率,并在节能方面取得显著成效。然而,转子与辊筒的一体设计使得偏心等机械问题复杂且突出,同时定转子间缺乏支撑结构,气隙均匀度难以保证,导致转子偏心风险增加,加剧球磨机振动。聚焦于球磨机永磁同步电机的电磁力研究,通过计算径向气隙磁密和电磁力密度,并仿真不同偏心状态下的振动加速度,探究了抑制偏心和减振的方法。本研究旨在为球磨机的稳定运行提供理论和技术支持,以期降低能耗、提升效率,并减少机械故障。 展开更多

关键词 球磨机 径向气隙磁密 电磁力密度 振动加速度

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Halbach永磁伺服电机结构研究及优化设计 被引量：6

6

作者 包西平 吉智 《微特电机》 北大核心 2014年第5期20-25,44,共7页

在分析Halbach电机结构及磁场特性的基础上,对三种Halbach结构永磁伺服电机性能进行了对比研究,并对极间隔断Halbach永磁伺服电机在气隙长度、磁体厚度、磁体块数、磁极配比对径向气隙磁场的影响进行研究,以找出结构尺寸对电机性能影响... 在分析Halbach电机结构及磁场特性的基础上,对三种Halbach结构永磁伺服电机性能进行了对比研究,并对极间隔断Halbach永磁伺服电机在气隙长度、磁体厚度、磁体块数、磁极配比对径向气隙磁场的影响进行研究,以找出结构尺寸对电机性能影响的一般规律。提出了两种新型Halbach电机改进结构,并对性能进行了仿真研究,最后确定了优化的Halbach电机结构。 展开更多

关键词 Halbach永磁伺服电动机 径向气隙磁密 极间隔断 转子结构优化

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基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断研究

7

作者 丁石川 何旺 +1 位作者 杭俊 汤德伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期332-340,I0027,共10页

该文提出一种基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断方法。首先,建立电机的d轴等效磁路模型,分析均匀退磁故障后径向气隙磁密的变化规律;然后,获取电机的径向气隙磁密和定子电流信号,对各极下径向气隙磁密幅值进行... 该文提出一种基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断方法。首先,建立电机的d轴等效磁路模型,分析均匀退磁故障后径向气隙磁密的变化规律;然后,获取电机的径向气隙磁密和定子电流信号,对各极下径向气隙磁密幅值进行归一化处理,并绘制雷达图,根据雷达图和比较相同定子电流幅值下健康电机和故障电机的各极下径向气隙磁密幅值的平均值,来诊断均匀退磁故障;利用空载各极下径向气隙磁密幅值的平均值计算故障程度。最后,仿真和实验结果均验证所提均匀退磁故障诊断方法的有效性。 展开更多

关键词 均匀退磁故障 永磁同步电机 径向气隙磁密 定子电流 d轴等效磁路

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E型径向电磁轴承的参数设计及特性分析 被引量：4

8

作者 占智军 祝长生 《机电工程》 CAS 2013年第3期267-272,共6页

针对在特定的设计要求下传统C型径向电磁轴承无法达到设计目的等问题,提出了一种新型的E型径向电磁轴承。推导出了电磁力的理论表达式,并验证了该表达式的精确性,在有限元软件ANSYS的基础上对两种类型电磁轴承的磁路、气隙磁密、定子结... 针对在特定的设计要求下传统C型径向电磁轴承无法达到设计目的等问题,提出了一种新型的E型径向电磁轴承。推导出了电磁力的理论表达式,并验证了该表达式的精确性,在有限元软件ANSYS的基础上对两种类型电磁轴承的磁路、气隙磁密、定子结构及转子损耗等特性进行了详细的对比分析。研究结果表明:E型径向电磁轴承在特定的设计要求下,其性能要优于传统C型径向电磁轴承。 展开更多

关键词 E型径向轴承 C型电磁轴承 电磁力 磁路 气隙磁密 定子结构 转子损耗

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永磁伺服电机结构研究及优化设计 被引量：3

9

作者 吉智 包西平 《微电机》 2015年第2期26-31,共6页

本文从永磁体厚度、极弧系数、气隙长度、槽口宽、磁极偏心距、定转子套筒和转子空心七个方面对影响电机径向气隙磁密的因素进行了研究,总结出了一般规律。将某永磁同步电机作为原型电机,根据此规律提出了5种改进设计方案,并应用有限元... 本文从永磁体厚度、极弧系数、气隙长度、槽口宽、磁极偏心距、定转子套筒和转子空心七个方面对影响电机径向气隙磁密的因素进行了研究,总结出了一般规律。将某永磁同步电机作为原型电机,根据此规律提出了5种改进设计方案,并应用有限元方法对方案进行了比较分析,证明了改进的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 径向气隙磁密 结构优化

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对转结构永磁无刷直流电机的Simulink建模 被引量：3

10

作者 吕航 王淑红 +1 位作者 王延涛 武潇 《微电机》 北大核心 2014年第5期13-16,共4页

反电势波形函数是永磁无刷直流电机建模的关键。本文针对对转结构永磁无刷直流电动机的反电势波形函数提出了一种计及齿槽效应影响的精确处理方法,即气隙径向磁密函数法。应用此方法建立了对转结构永磁无刷直流电机的Simulink模型,将仿... 反电势波形函数是永磁无刷直流电机建模的关键。本文针对对转结构永磁无刷直流电动机的反电势波形函数提出了一种计及齿槽效应影响的精确处理方法,即气隙径向磁密函数法。应用此方法建立了对转结构永磁无刷直流电机的Simulink模型,将仿真结果与有限元软件Maxwell的分析结果进行了比对。结果表明该方法可以提高系统模型的仿真精确性,为对转结构永磁无刷直流电机的性能和控制策略研究提供了基础。 展开更多

关键词 对转结构 永磁无刷直流电机 气隙径向磁密 SIMULINK 有限元法

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采用转子开槽的内置永磁电机噪声抑制 被引量：2

11

作者 陈明轩 尹红彬 +2 位作者 高永超 石翔 刘从臻 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第8期109-116,共8页

为削弱永磁同步电机的振动噪声,提出在转子表面开弧形槽的方法。针对V型内置式永磁电机,根据电磁力计算公式计算其频率倍数、空间阶次,并使用JMAG软件建立二维有限元模型。通过齿槽转矩和径向电磁力的仿真结果确定转子表面槽的最佳尺寸... 为削弱永磁同步电机的振动噪声,提出在转子表面开弧形槽的方法。针对V型内置式永磁电机,根据电磁力计算公式计算其频率倍数、空间阶次,并使用JMAG软件建立二维有限元模型。通过齿槽转矩和径向电磁力的仿真结果确定转子表面槽的最佳尺寸,并对比分析有无开槽情况下径向气隙磁密、齿槽转矩、振动加速度和噪声特性。结果表明开槽会削弱电磁力,减小齿槽转矩和高次谐波,降低振动与噪声。 展开更多

关键词 内置式永磁电机 径向气隙磁密 振动和噪声 弧形槽

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含径向通风道的永磁同步发电机电磁有限元分析

12

作者 孔祥利 《电机与控制应用》 2022年第7期53-57,共5页

在设计含径向通风道的电机时,计算铁心的有效长度需考虑径向通风道对铁心长度的损失,对于异步电机,已经有成熟的数学方法,但对于永磁同步发电机(PMSG),目前没有成熟的数学方法计算径向通风道对铁心长度的损失。结合ANSYS Maxwell软件的... 在设计含径向通风道的电机时,计算铁心的有效长度需考虑径向通风道对铁心长度的损失,对于异步电机,已经有成熟的数学方法,但对于永磁同步发电机(PMSG),目前没有成熟的数学方法计算径向通风道对铁心长度的损失。结合ANSYS Maxwell软件的二维静态求解器,提出一种通过计算电机轴向气隙磁密分布的方法,得出计算含径向通风道的PMSG有效铁心长度的方法。仿真数据与试验数据高度吻合,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 径向通风道 铁心有效长度 有限元分析 气隙磁密

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基于槽极比选择的切向永磁同步电机永磁体涡流损耗抑制措施

13

作者 侯云鹤 程祥 张炳义 《电机与控制应用》 2024年第5期100-109,I0001,共11页

为抑制切向永磁同步电机的永磁体涡流损耗,基于麦克斯韦方程和本构方程,对永磁体形状进行近似假设,构建了永磁体涡流损耗的估算模型。使用一种基于卡特系数概念的磁导函数来估算由于定子开槽引起的槽下磁感应强度变化。基于五台槽极比... 为抑制切向永磁同步电机的永磁体涡流损耗,基于麦克斯韦方程和本构方程,对永磁体形状进行近似假设,构建了永磁体涡流损耗的估算模型。使用一种基于卡特系数概念的磁导函数来估算由于定子开槽引起的槽下磁感应强度变化。基于五台槽极比分别为1.05、1.20、1.30、2.40和3.60的电机设计方案对理论分析结论进行了验证。在负载电流和两倍负载电流下,分析永磁体损耗,得到了每台电机的径向气隙磁密曲线及其谐波含量。考虑到增加槽极比对定子铁耗和永磁体涡流损耗的削弱效果,给出了电机槽极比选择策略。研究结果表明,增加槽极比能减弱定子槽下磁感应强度变化,从而抑制气隙磁场中低次谐波含量,减小永磁体涡流损耗,使电机运行更加可靠,但也会引入更多高次谐波,从而增加定子铁耗。 展开更多

关键词 永磁同步电机 永磁体涡流损耗 槽极比 径向气隙磁密

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