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横向磁场直线开关磁阻电机的数学建模 被引量:9
1
作者 郭芳 葛宝明 张瑞芳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期42-49,共8页
为了建立横向磁场直线开关磁阻电机(transverse flux linear switched reluctance motors,TFLSRM)的解析数学模型,首先分析TFLSRM的结构和磁路特点,建立TFLSRM的磁路等效模型,采用直线磁路和变椭圆系数的椭圆形磁路分割法推导等效磁路... 为了建立横向磁场直线开关磁阻电机(transverse flux linear switched reluctance motors,TFLSRM)的解析数学模型,首先分析TFLSRM的结构和磁路特点,建立TFLSRM的磁路等效模型,采用直线磁路和变椭圆系数的椭圆形磁路分割法推导等效磁路的气隙磁导解析式,确定以磁导表示的绕组电感和磁链,建立了推力和法向力的数学模型。有限元分析结果验证了所建数学模型的正确性,利用该模型分析了改变次级极宽和气隙长度对电机推力和法向力的影响,半实物仿真实验结果验证了所建模型的有效性。 展开更多
关键词 直线开关磁阻电机 横向磁场电机 气隙磁导 推力 法向力
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用于机械压力机驱动的电动机发展趋势探讨 被引量:7
2
作者 谢嘉 赵升吨 沙郑辉 《锻压装备与制造技术》 2009年第6期13-17,共5页
文章阐述了机械压力机的各种驱动方式。对伺服驱动方式压力机的驱动电机进行了比较论述,从直流伺服电动机到交流伺服电动机,及开关磁阻电动机和横向磁场电动机。对各种电机的特点及其在伺服压力机上的应用进行了分析,指出横向磁场电动... 文章阐述了机械压力机的各种驱动方式。对伺服驱动方式压力机的驱动电机进行了比较论述,从直流伺服电动机到交流伺服电动机,及开关磁阻电动机和横向磁场电动机。对各种电机的特点及其在伺服压力机上的应用进行了分析,指出横向磁场电动机以其良好低速性能在伺服压力机上应用将具有明显的理论和实用价值。 展开更多
关键词 机械制造 横向磁场电机 伺服压力机 发展 综述
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横向磁场永磁电动机及其驱动系统的研究 被引量:6
3
作者 王建宽 施进浩 江建中 《微特电机》 北大核心 2005年第11期14-16,19,共4页
介绍了横向磁场永磁电动机的工作原理,分析了电动机的数学模型,提出了矩形波电流供电时电动机的工作方式,设计并实现了一种横向磁场电动机的驱动系统,仿真与实验结果验证了横向磁场电动机的分析是正确的,设计的驱动系统是可行的。
关键词 横向磁场电动机 滞环电流控制器 逆变器 永磁同步电动机
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新型横向磁场电机的标量磁位三维磁场分析与参数计算 被引量:1
4
作者 郑文鹏 施进浩 +1 位作者 屠关镇 江建中 《电机与控制应用》 北大核心 2006年第6期23-27,共5页
提出了一种新型横向磁场电机(TFM),定子采用E型铁心,可以大大降低加工难度和制造成本。但是,该电机磁路复杂,需采用三维场场进行分析。在三维有限元磁场中,如果对电流区域进行适当处理,采用标量磁位进行分析,与采用矢量磁位相比,可大大... 提出了一种新型横向磁场电机(TFM),定子采用E型铁心,可以大大降低加工难度和制造成本。但是,该电机磁路复杂,需采用三维场场进行分析。在三维有限元磁场中,如果对电流区域进行适当处理,采用标量磁位进行分析,与采用矢量磁位相比,可大大提高计算速度。对电流区域在三维磁场计算中的处理方法进行了推导,根据所推导的原理编制三维有限元软件,利用该软件对样机磁场进行计算。试验结果表明了该方法的正确性。 展开更多
关键词 横向磁场电机 标量磁位 三维有限元法
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基于Ansys的横向磁通电机定子结构的优化 被引量:2
5
作者 刘文芳 《微电机》 北大核心 2011年第2期35-38,共4页
该文利用Ansys分析计算了横向磁通电机定子在不同结构下,电机的空载漏磁系数。找出了使电机漏磁系数最小和制造工艺最简单的定子结构,并作了进一步的分析和比较。定子极靴的底边与转子弧为同心圆时,电机的漏磁系数最小。底边为直边时,... 该文利用Ansys分析计算了横向磁通电机定子在不同结构下,电机的空载漏磁系数。找出了使电机漏磁系数最小和制造工艺最简单的定子结构,并作了进一步的分析和比较。定子极靴的底边与转子弧为同心圆时,电机的漏磁系数最小。底边为直边时,漏磁系数最大。底边为正梯形时,由于其形状接近于同心圆,因此漏磁系数较倒梯形要小。而在制造工艺上,直边形最简单。因此在设计电机时需将制造工艺与漏磁系数进行综合考虑,选择最优的方案。此外,该文对定子槽部的一种结构也作了优化,使电机能够获得较大的气隙磁密。 展开更多
关键词 横向磁通电机 定子结构 漏磁系数
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横向磁场磁通反向直线电机的等效磁路模型分析 被引量:1
6
作者 寇宝泉 罗俊 瞿国澄 《中国科技论文》 北大核心 2017年第11期1213-1219,共7页
针对横向磁场磁通反向直线电机内部磁场分布复杂、电机设计困难的问题,提出适用于该电机的等效磁路模型,从而提高了电机设计效率。首先,分析该电机的磁路结构,建立电机的磁网络拓扑图,并基于磁路法推导出电机1个最小磁路单元的回路方程... 针对横向磁场磁通反向直线电机内部磁场分布复杂、电机设计困难的问题,提出适用于该电机的等效磁路模型,从而提高了电机设计效率。首先,分析该电机的磁路结构,建立电机的磁网络拓扑图,并基于磁路法推导出电机1个最小磁路单元的回路方程组;进而,采用直线段和圆弧作为磁路的近似路径,计算在不同位置时,比磁导的表达式,推导电机电压方程以及推力表达式;最后,为了进一步验证理论分析的正确性,设计并研制了1台实验样机。通过与三维有限元结果、样机实验结果的对比分析,发现所提出的磁路模型计算得到的磁链,比有限元结果高出2.5%,反电势基波幅值比实验结果高出11%,在线性区间内推力计算值与实验结果误差在9%以内。本文所提出的横向磁场磁通反向直线电机的等效磁路模型可以有效地应用在该类电机电磁设计的初步阶段,以确定电机的主要尺寸参数。 展开更多
关键词 直线电机 磁路法 横向磁场电机 磁通反向电机
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横向磁通电机各相独立控制策略研究 被引量:1
7
作者 杨锋权 《船电技术》 2014年第8期62-64,68,共4页
本文分析了横向磁通各相异性的特点,提出了不同于传统三相矢量控制的控制方法,即三角函数法各相独立控制。分析了各相独立控制的原理,建立了数学模型,并与传统控制方法进行了对比仿真,仿真结果表明:三角函数法各相独立控制能很好的平衡... 本文分析了横向磁通各相异性的特点,提出了不同于传统三相矢量控制的控制方法,即三角函数法各相独立控制。分析了各相独立控制的原理,建立了数学模型,并与传统控制方法进行了对比仿真,仿真结果表明:三角函数法各相独立控制能很好的平衡各相电流,控制策略优于传统方法。 展开更多
关键词 横向磁通电机 各相独立 单相坐标变换
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横向磁通电机控制器驱动及缓冲电路设计 被引量:1
8
作者 候书寒 李红梅 +1 位作者 周亚男 姚宏洋 《微特电机》 北大核心 2016年第5期68-70,74,共4页
采用MOSFET作为功率器件,设计实现了针对横向磁通电机的功率驱动电路。该电路采用光耦HCPL4504和专用驱动芯片UCC27321,具有外围电路简单可靠的特点;同时,为了抑制MOSFET两端出现的电压尖峰,设计了RCD缓冲电路。详细阐述了横向磁通电机... 采用MOSFET作为功率器件,设计实现了针对横向磁通电机的功率驱动电路。该电路采用光耦HCPL4504和专用驱动芯片UCC27321,具有外围电路简单可靠的特点;同时,为了抑制MOSFET两端出现的电压尖峰,设计了RCD缓冲电路。详细阐述了横向磁通电机驱动方案的整体结构、驱动电路设计以及关键参数的计算流程。最后,开展了900 W横向磁通电机驱动电路及缓冲电路的实验测试工作,通过试验测试验证所设计的驱动电路及缓冲电路的实用性和有效性。 展开更多
关键词 横向磁通电机 MOSFET 驱动电路 UCC27321 RCD缓冲电路
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新型横向磁通永磁电机无位置传感器控制 被引量:1
9
作者 涂小涛 辜承林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1-6,共6页
分析了新型横向磁通永磁电机的无刷直流运行特点,针对常规相电压法应用于该新型电机时会引入附加检测误差问题,深入分析其产生机理,并结合提前换相方式提出了相应的相位补偿方案以实现正确换相。借助有位置控制器实验首先验证了附加检... 分析了新型横向磁通永磁电机的无刷直流运行特点,针对常规相电压法应用于该新型电机时会引入附加检测误差问题,深入分析其产生机理,并结合提前换相方式提出了相应的相位补偿方案以实现正确换相。借助有位置控制器实验首先验证了附加检测误差之存在,并测定了其与负载转矩间的定量关系。在此基础上,进一步利用dSPACE搭建无位置传感器控制系统,对检测误差补偿前、后的运行性能进行实验对比。实验结果表明,与常规相电压法相比,所提出的相电压法改进方案有效提升了电机负载能力,且运行结果与有位置传感器运行时也基本一致。 展开更多
关键词 横向磁通永磁电机 无刷直流驱动 提前换相 无位置传感器控制
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TFLSRM换相位置检测的滑模观测器研究
10
作者 张艺腾 葛宝明 《电气应用》 北大核心 2006年第11期93-97,共5页
针对横向磁场直线开关磁阻电机(TFLSRM)的特殊结构,提出一种基于电机磁链模型的滑动模态观测器,用以估计直线电机的位置和速度。所提观测器无需附加任何机械部件,只需检测电机电压和电流即可估计出准确的位置和速度。运用此滑模观测器... 针对横向磁场直线开关磁阻电机(TFLSRM)的特殊结构,提出一种基于电机磁链模型的滑动模态观测器,用以估计直线电机的位置和速度。所提观测器无需附加任何机械部件,只需检测电机电压和电流即可估计出准确的位置和速度。运用此滑模观测器在直线电机运行工况下进行了仿真,结果证明采用这种方案能够准确估计出直线电机的实际位置和运行速度。 展开更多
关键词 横向磁场电机 直线电机 开关磁阻电机 滑模观测器
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混合铁心横向磁通永磁电机的设计与分析 被引量:18
11
作者 卢琴芬 谢舸 +2 位作者 金勇 叶云岳 方攸同 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期66-70,共5页
阐述了横向磁通永磁电机(transverse flux permanent magnet motor,TFPM)的结构特点与软磁复合(soft magnetic composite,SMC)材料的优点,提出硅钢、SMC结合的混合铁心TFPM。为了分析电机转矩及其影响因素,推导了转矩解析公式。基于3D... 阐述了横向磁通永磁电机(transverse flux permanent magnet motor,TFPM)的结构特点与软磁复合(soft magnetic composite,SMC)材料的优点,提出硅钢、SMC结合的混合铁心TFPM。为了分析电机转矩及其影响因素,推导了转矩解析公式。基于3D有限元模型,通过静态磁场分析求出了式中永磁体磁链幅值及线圈电感2个变量;通过瞬态磁场分析,得到了电机的空载电动势、空载磁链、一相转矩及其平均值,转矩有限元结果与解析结果一致。样机测得的空载电动势验证了分析的正确性。结果表明,混合铁心TFPM不但结构简单、加工方便,而且转矩密度高、易于模块化。 展开更多
关键词 横向磁通永磁电机 混合铁心 软磁复合材料 转矩公式 磁场分析
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定子叠片式外转子横向磁通永磁电机设计 被引量:10
12
作者 李红梅 姚宏洋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期103-107,共5页
横向磁通永磁电机具有较传统永磁电机更高的转矩密度,但其存在漏磁与齿槽转矩大等不足。为了实现兼顾抑制其漏磁和齿槽转矩的研究目标,论文开展定子叠片式外转子横向磁通永磁电机的设计研究,首先介绍建议的外转子横向磁通永磁电机拓扑... 横向磁通永磁电机具有较传统永磁电机更高的转矩密度,但其存在漏磁与齿槽转矩大等不足。为了实现兼顾抑制其漏磁和齿槽转矩的研究目标,论文开展定子叠片式外转子横向磁通永磁电机的设计研究,首先介绍建议的外转子横向磁通永磁电机拓扑结构并建立其三维有限元仿真分析模型;然后通过在永磁体周向设置间隙和定子间设置辅助定子相结合,并对永磁体周向间隙和辅助定子进行优化的措施,确定定子叠片式外转子横向磁通永磁电机设计方案。最后,加工制造了样机,通过样机的实验测试证实设计方案的合理有效性。 展开更多
关键词 定子叠片式 横向磁通永磁电机 辅助定子 漏磁 齿槽转矩
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横向磁通永磁同步电机非线性动态等效磁网络模型分析 被引量:10
13
作者 张昌锦 陈志辉 +1 位作者 梅庆枭 段津津 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期307-314,共8页
为了缩减电机设计周期,该文针对横向磁通永磁电机提出一种非线性动态等效磁网络模型。该模型引入电机饱和深度系数来反映电机不同饱和程度对导磁材料性能的影响。文中着重分析定转子齿和气隙位置磁通管的划分和相应磁阻的计算。在电机... 为了缩减电机设计周期,该文针对横向磁通永磁电机提出一种非线性动态等效磁网络模型。该模型引入电机饱和深度系数来反映电机不同饱和程度对导磁材料性能的影响。文中着重分析定转子齿和气隙位置磁通管的划分和相应磁阻的计算。在电机转动过程中,根据定转子的相对位置,把电机的一对极范围划分为8个区域,每个区域内的等效磁阻分布均相同。并且用统一的拓扑表示这8个区域的等效磁网络,从而将动态过程转化为静态拓扑。在求得电机磁链的基础上,对电机的电感、空载反电势进行分析计算。最后通过有限元方法和实验,验证该模型的有效性。 展开更多
关键词 横向磁通永磁电机 等效磁网络模型 磁阻 饱和深度系数 有限元方法
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横向磁通永磁电机直接转矩控制系统研究 被引量:4
14
作者 袁小庆 苏士斌 史仪凯 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期470-474,共5页
横向磁通永磁电机具有高转矩密度等优点,但其转矩脉动严重地影响了输出特性。提出一种改进的空间矢量直接转矩控制方法,并增加电压矢量数量及磁链区域的进一步细分,改变定子磁链和转矩的估测模型及磁链角的获取,使开关频率增加,转矩脉... 横向磁通永磁电机具有高转矩密度等优点,但其转矩脉动严重地影响了输出特性。提出一种改进的空间矢量直接转矩控制方法,并增加电压矢量数量及磁链区域的进一步细分,改变定子磁链和转矩的估测模型及磁链角的获取,使开关频率增加,转矩脉动减小,以削弱电流谐波,可有效地减小转矩脉动和磁链,电机得到平稳运行。将传统直接转矩与改进的空间矢量直接转矩控制进行对比研究,研究表明,改进的直接转矩控制减小了转矩脉动,增加了负载转矩,使横向磁通永磁电机工作性能得到提升。 展开更多
关键词 闭环控制系统 电磁转换 横向磁通永磁电机 直接转矩控制 空间矢量
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双C型定子横向磁通永磁电机的优化设计 被引量:2
15
作者 刘福贵 李宁宁 +1 位作者 杨乾坤 罗丹 《微特电机》 2020年第6期14-16,20,共4页
介绍了一种新型横向磁通永磁电机的工作原理,并分析了电机的结构特点。通过Maxwell软件建立该横向磁通永磁电机的三维有限元模型,并对电机在运行状态下的电磁分布进行仿真,计算永磁体涡流损耗平均值。仿真结果显示,定子与转子间气隙存... 介绍了一种新型横向磁通永磁电机的工作原理,并分析了电机的结构特点。通过Maxwell软件建立该横向磁通永磁电机的三维有限元模型,并对电机在运行状态下的电磁分布进行仿真,计算永磁体涡流损耗平均值。仿真结果显示,定子与转子间气隙存在明显的漏磁现象,对定子形状进行改进来减小漏磁,并通过计算表明,改进后电磁转矩增大了27.3%;对永磁体涡流损耗进行了分析,提出在转子内侧添加铜层来减小永磁体涡流损耗的方法,并通过设置变量计算出该方案的最佳铜层厚度。 展开更多
关键词 横向磁通永磁电机 双C型定子聚磁式转子横向永磁电机 电磁转矩 涡流损耗 电磁屏蔽原理 变量设置
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真空干泵用横向磁通开关磁阻电机对比分析 被引量:3
16
作者 王跃 安跃军 +3 位作者 安辉 孔祥玲 毕德龙 李立红 《电机与控制应用》 2021年第5期46-52,65,共8页
为了解决真空泵用电机工作在真空环境中,转子不易散热的问题,需要严格控制真空泵用电机的温升,从而提高系统运行的稳定性。开关磁阻电机(SRM)转子无绕组,转子损耗较小,整体温升较低,对于提升真空泵用驱动电机的性能具有重要意义。在传统... 为了解决真空泵用电机工作在真空环境中,转子不易散热的问题,需要严格控制真空泵用电机的温升,从而提高系统运行的稳定性。开关磁阻电机(SRM)转子无绕组,转子损耗较小,整体温升较低,对于提升真空泵用驱动电机的性能具有重要意义。在传统SRM的基础上,设计了一款真空泵用横向磁通SRM,由于定子绕组空间较大,有利于电机散热,进一步减少了定子的损耗,从而降低了电机的整体温升。最后,对同功率、同体积的异步电机、径向SRM和横向磁通SRM进行了温度场、轴承的热应力和热形变的对比分析。结果表明,横向磁通SRM的温升、轴承的热应力和热形变均最小,说明横向磁通SRM作为真空泵用驱动电机的可行性。 展开更多
关键词 横向磁通开关磁阻电机 真空干泵 温度场 应力场
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影响横向磁场开关磁阻电机性能的主要因素研究 被引量:1
17
作者 张学毅 马晓光 朱永祥 《微特电机》 北大核心 2012年第9期1-3,共3页
对有屏蔽和无屏蔽的两台TFSRM样机的气隙磁场,应用三维等效磁网络法进行了分析,结果表明:通过永久磁钢屏蔽漏磁通可以提高TFSRM的转矩;研究了样机的主要尺寸对TFSRM转矩的影响,并对TFSRM的主要参数进行了优化。
关键词 横向磁场开关磁阻电机 转矩 气隙磁场 永磁屏蔽
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横向磁通永磁电机最大转矩电流比控制方法研究 被引量:1
18
作者 赵红林 《船电技术》 2011年第2期13-16,共4页
本文针对横向磁通永磁电机的功率因数,研究了最大转矩电流比控制方法,实现了横向磁通永磁电机最大转矩电流比控制仿真系统。仿真结果表明了该方法对提高横向磁通永磁电机动态性能和改善系统的功率因数的有效性。
关键词 横向磁通永磁电机 最大转矩电流比控制 功率因数 动态性能
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带齿槽转矩补偿的横向磁通永磁电机DTC技术研究 被引量:1
19
作者 沈洁 陈志辉 +1 位作者 段津津 苏有成 《电机与控制应用》 2021年第9期1-7,共7页
横向磁通永磁电机(TFPMM)因结构特殊,存在功率因数低、转矩脉动大等问题,需要改进控制算法来降低电机的转矩脉动,改善控制系统性能。在传统的直接转矩控制(DTC)基础上提出空间矢量调制(SVM)的DTC策略,以改善传统控制策略中电流、磁链控... 横向磁通永磁电机(TFPMM)因结构特殊,存在功率因数低、转矩脉动大等问题,需要改进控制算法来降低电机的转矩脉动,改善控制系统性能。在传统的直接转矩控制(DTC)基础上提出空间矢量调制(SVM)的DTC策略,以改善传统控制策略中电流、磁链控制不精确,转矩脉动大的问题。针对TFPMM齿槽转矩比较大的问题,将电机齿槽转矩拟合成电角度的表达式,补偿到转矩观测器输出端,使转矩观测器能观测齿槽转矩分量,起到抑制齿槽转矩脉动的作用。仿真结果验证SVM-DTC比传统DTC的电流波形更平滑,磁链控制更精确。采用齿槽转矩补偿的方法后电机转矩脉动显著减小,验证了补偿控制算法的有效性。改进的控制算法提高了电机控制系统整体性能。 展开更多
关键词 横向磁通永磁电机 直接转矩控制 空间矢量调制 齿槽转矩补偿 转矩脉动抑制
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TFPM电机的振动与电磁噪声分析 被引量:1
20
作者 王巍 申厚华 汪航 《信息技术》 2017年第9期31-35,43,共6页
文中研究了一种新型特种电机机—横向磁通永磁电机,通过Ansys Maxwell,计算了空载气隙磁场和电磁力,然后将电磁力加载在电机定子齿上,研究电机的谐响应和声场。通过对本机固有频率的分析,找到产生较大振动和噪声的原因,为抑制该类电机... 文中研究了一种新型特种电机机—横向磁通永磁电机,通过Ansys Maxwell,计算了空载气隙磁场和电磁力,然后将电磁力加载在电机定子齿上,研究电机的谐响应和声场。通过对本机固有频率的分析,找到产生较大振动和噪声的原因,为抑制该类电机的电磁振动与噪声提供了理论支持。 展开更多
关键词 横向磁通永磁电机 电磁力 固有频率 振动噪声
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