偏心磁极永磁电机气隙磁场正弦优化模型 被引量：23

1

作者 胡鹏飞 王东 +2 位作者 靳栓宝 魏应三 林楠 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期3759-3768,共10页

为优化气隙磁场,使径向气隙磁通密度波形接近正弦,以得到较小的气隙磁场径向电磁力谐波和较低的转矩脉动,优化电机的整体性能,用卡特系数Kδ修正电机受定子槽开口影响的有效气隙长度,考虑实际的永磁体相对磁导率对气隙磁通密度的影响,... 为优化气隙磁场,使径向气隙磁通密度波形接近正弦,以得到较小的气隙磁场径向电磁力谐波和较低的转矩脉动,优化电机的整体性能,用卡特系数Kδ修正电机受定子槽开口影响的有效气隙长度,考虑实际的永磁体相对磁导率对气隙磁通密度的影响,结合气隙磁通密度函数和永磁体磁化方向厚度函数及定转子磁动势计算方程,推导出弧形偏心磁极平行充磁时负载条件下的径向气隙磁通密度计算公式,得到了偏心磁极永磁电机径向气隙磁通密度总谐波畸变率(THD)随偏心距和极弧系数的变化曲线,进而可得到使径向气隙磁通密度THD最小的偏心距和极弧系数;利用有限元和样机试验,验证解析模型的有效性和准确性。此解析模型将多种影响径向气隙磁通密度正弦度和幅值的因素同时考虑在内,不用对永磁体进行径向分段来考虑不等厚磁极对气隙磁场的影响,计算较子域法简单且省时,同时保持较高的计算精度,为表贴式永磁电机优化设计提供参考。 展开更多

关键词 永磁同步电机 偏心磁极 平行充磁 最优偏心距

下载PDF 职称材料

磁极偏心削弱永磁电机激振力波方法 被引量：20

2

作者 张冉 王秀和 +1 位作者 乔东伟 魏蓓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第27期20-25,共6页

电磁振动主要是由电机气隙磁场作用于电机铁心产生的径向激振力波激发的,提出一种基于偏心永磁磁极的永磁电机空载激振力波的削弱方法。推导采用偏心永磁磁极时永磁体磁动势的傅里叶分解系数的表达式,得到了空载激振力波随永磁体偏心距... 电磁振动主要是由电机气隙磁场作用于电机铁心产生的径向激振力波激发的,提出一种基于偏心永磁磁极的永磁电机空载激振力波的削弱方法。推导采用偏心永磁磁极时永磁体磁动势的傅里叶分解系数的表达式,得到了空载激振力波随永磁体偏心距连续变化曲线,提出了通过合理选择永磁磁极的偏心距来削弱激振力波的方法。采用空间和时间2次傅里叶分解得到主要阶数激振力波的频谱,有限元计算结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 电磁振动 激振力波 偏心磁极 永磁电机 傅里叶分解

下载PDF 职称材料

偏心磁极永磁电机气隙磁密解析计算方法研究 被引量：10

3

作者 赵国新 张宇 +2 位作者 葛红岩 刘勇 白保东 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期24-32,共9页

对于表贴式永磁电机,为了获得良好的电动势波形,降低齿槽转矩,电机往往会采用偏心型磁极来优化气隙磁密波形,使气隙磁密波形尽量正弦分布。虽然有限元法可以对气隙磁密进行计算、求解,但电机建模、有限元求解消耗时间较长,在工程应用和... 对于表贴式永磁电机,为了获得良好的电动势波形,降低齿槽转矩,电机往往会采用偏心型磁极来优化气隙磁密波形,使气隙磁密波形尽量正弦分布。虽然有限元法可以对气隙磁密进行计算、求解,但电机建模、有限元求解消耗时间较长,在工程应用和电机的初步设计中有一定的局限性。为了研究计算偏心型磁极电机气隙磁密波形,本文首先根据二维电磁场理论,建立永磁电机数学模型,采用解析计算方法分别计算了常规等厚度瓦片型磁极和偏心型磁极电机气隙磁密的分布;然后将计算结果与有限元仿真结果进行了对比,误差不超过4%,验证了计算方法的正确性。最后通过对已制成的3台样机进行实验并与计算结果进行对比,误差在5%以内,验证了该方法的广泛适用性。 展开更多

关键词 偏心磁极 气隙磁密 解析法 等效面电流法 有限元 永磁电机

下载PDF 职称材料

一种可改善传动稳定性的混合励磁型磁齿轮研究 被引量：4

4

作者 井立兵 陈俊霖 张廷 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期178-183,共6页

同轴磁齿轮是一种结构新颖的传动装置,在低速大转矩传动领域具有广阔应用前景。针对传统表贴式磁齿轮气隙磁密谐波含量高、转矩脉动大的问题,提出了一种内磁极为偏心表贴式,外磁极为永磁体励磁和电励磁两种磁化方式的同轴式磁齿轮。利... 同轴磁齿轮是一种结构新颖的传动装置,在低速大转矩传动领域具有广阔应用前景。针对传统表贴式磁齿轮气隙磁密谐波含量高、转矩脉动大的问题,提出了一种内磁极为偏心表贴式,外磁极为永磁体励磁和电励磁两种磁化方式的同轴式磁齿轮。利用有限元法计算了传统型、开槽未加电流型和开槽加电流型磁齿轮的气隙磁场和电磁转矩,对内、外层气隙磁密的谐波含量进行了分析。仿真结果表明,偏心磁极结构有利于改善内层磁密波形,降低谐波畸变率;增加电流励磁不仅能保证输出转矩,而且能降低转矩脉动。这对提高同轴磁齿轮的传动稳定性具有重要意义。 展开更多

关键词 同轴磁齿轮 偏心磁极 转矩脉动 气隙磁场 畸变率

下载PDF 职称材料

Halbach-偏心磁极永磁同步电机的设计与优化 被引量：1

5

作者 李璐 王赓 +3 位作者 谭草 孙兆岳 徐浩力 路志浩 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第6期56-62,共7页

以提高永磁同步电机(PMSM)输出转矩,降低齿槽转矩、转矩脉动为目标,提出了一种转子采用Halbach-偏心磁极的9槽10极分数槽集中绕组PMSM。建立了PMSM电磁场模型,研究了不等厚磁极偏心距、Halbach径向充磁磁极所占的圆周角度对电机性能的... 以提高永磁同步电机(PMSM)输出转矩,降低齿槽转矩、转矩脉动为目标,提出了一种转子采用Halbach-偏心磁极的9槽10极分数槽集中绕组PMSM。建立了PMSM电磁场模型,研究了不等厚磁极偏心距、Halbach径向充磁磁极所占的圆周角度对电机性能的影响规律。针对电机优化目标彼此之间相互制约的特点,基于NSGA-Ⅱ算法对电机参数进行多目标优化,优化后的电机平均输出转矩提升了8.4%,转矩脉动降低了62.2%,齿槽转矩降低了46.2%,为PMSM的结构优化奠定了一定的基础。 展开更多

关键词 永磁同步电机 HALBACH阵列 齿槽转矩 偏心磁极

下载PDF 职称材料

设计参数对直驱永磁同步电机运行平稳性的影响 被引量：1

6

作者 雷静希 肖文生 +3 位作者 崔俊国 赵建波 王龙华 吴晓东 《磁性材料及器件》 北大核心 2013年第1期32-35,共4页

为改善直驱顶驱永磁同步电机低速运行时的平稳性,对永磁电机磁极进行了优化设计。对比分析了两种极弧系数与偏心距的组合方案,绘制出极弧系数、偏心距与齿槽转矩、气隙磁密之间的关系曲线;定量分析了齿槽转矩、气隙磁密和谐波畸变率,并... 为改善直驱顶驱永磁同步电机低速运行时的平稳性,对永磁电机磁极进行了优化设计。对比分析了两种极弧系数与偏心距的组合方案,绘制出极弧系数、偏心距与齿槽转矩、气隙磁密之间的关系曲线;定量分析了齿槽转矩、气隙磁密和谐波畸变率,并得到最优解。经验证,采用合理的磁极极弧系数以及偏心距是改善直驱永磁同步电机空载运行平稳性的有效方法。 展开更多

关键词 直驱顶驱 永磁同步电机 平稳性 极弧系数 偏心磁极

下载PDF 职称材料

表贴式永磁同步电机新型偏心磁极优化设计 被引量：9

7

作者 齐晓东 高锋阳 +3 位作者 李晓峰 李昭君 杨乔礼 袁成 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第8期93-100,共8页

针对高功率密度的轮毂式永磁同步电机涡流损耗大的问题,设计了一种新型偏心磁极结构的表贴式永磁同步电机,该电机磁极外圆弧偏心且内外圆弧具有不同的弧度。采用解析法分析了新型偏心磁极结构对气隙磁通密度和涡流损耗的影响。在有限元... 针对高功率密度的轮毂式永磁同步电机涡流损耗大的问题,设计了一种新型偏心磁极结构的表贴式永磁同步电机,该电机磁极外圆弧偏心且内外圆弧具有不同的弧度。采用解析法分析了新型偏心磁极结构对气隙磁通密度和涡流损耗的影响。在有限元软件中对建立的10极12槽三维电机模型进行电磁及稳态温度场仿真分析。结果表明,在电机采用新型偏心磁极结构后,1 cm^3的永磁体涡流损耗降低了17.20%,永磁体稳态温度降低了3℃,改善了轮毂式永磁同步电机的运行性能。 展开更多

关键词 轮毂式永磁同步电机 新型偏心磁极 涡流损耗 气隙磁通密度 稳态温度

下载PDF 职称材料

面包型偏心磁极永磁电机磁极优化设计 被引量：3

8

作者 何洲红 《微电机》 北大核心 2020年第8期27-32,共6页

对于永磁同步电动机而言,正弦的气隙磁场,意味着更低的径向电磁力谐波和更低的转矩脉动。文章结合表贴式永磁电机径向气隙磁通密度函数和面包型永磁磁极结构特点,考虑定子开槽对电机有效气隙长度及永磁体相对磁导率对气隙磁场的影响,得... 对于永磁同步电动机而言,正弦的气隙磁场,意味着更低的径向电磁力谐波和更低的转矩脉动。文章结合表贴式永磁电机径向气隙磁通密度函数和面包型永磁磁极结构特点,考虑定子开槽对电机有效气隙长度及永磁体相对磁导率对气隙磁场的影响,得到可以寻找平行充磁表贴式面包型偏心磁极最优偏心距和极弧系数的气隙磁场优化解析模型,并利用有限元软件验证了解析模型的准确性和有效性。这种解析模型,计算较子域法简单,也不需要对永磁体分段,来考虑永磁体上表面的偏心对气隙磁场的影响,但同时精度较高,对于面包型表贴式永磁电机的优化设计较大的指导意义。 展开更多

关键词 永磁同步电机 面包型偏心磁极 平行充磁 最优偏心距 极弧系数

下载PDF 职称材料

改进型偏心磁极对表贴式永磁电机性能影响研究 被引量：1

9

作者 何志瞧 麻建中 +2 位作者 杨敏 胡凯波 赵力航 《微电机》 2021年第10期38-44,共7页

本文基于传统偏心磁极提出了一种改进型结构,该结构通过在传统偏心磁极的中心位置增加一块等厚区域来实现。文中首先介绍了改进型偏心磁极的构成原理;然后通过全局优化算法对改进型偏心磁极的主要结构参数进行了优化;在这之后,与采用传... 本文基于传统偏心磁极提出了一种改进型结构,该结构通过在传统偏心磁极的中心位置增加一块等厚区域来实现。文中首先介绍了改进型偏心磁极的构成原理;然后通过全局优化算法对改进型偏心磁极的主要结构参数进行了优化;在这之后,与采用传统偏心磁极以及等厚瓦片磁极的两类电机进行比较分析。从结果中可以看到本文提出的改进型偏心磁极在三者中具有最小的转矩脉动,最高的效率,同时输出转矩相较于等厚瓦片结构降低不多,且大于传统偏心结构。通过本文的研究证实了采用改进型不等厚磁极的诸多优势,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 改进型偏心磁极 表贴式永磁电机 全局优化 转矩脉动 效率

下载PDF 职称材料

低速永磁同步电动机减小齿槽转矩的研究

10

作者 姚光久 《科技资讯》 2015年第3期47-47,共1页

该文对齿槽转矩产生的重要原因进行了分析,而且对减少齿槽转矩的影响给出了优化条件,研究了定子斜槽中的斜槽转矩,偏心磁极的内径外径不同参生的磁极形状。由傅立叶级数对纹波转矩的幅值与感应电势和电流的波形进行了研究。分析总结了... 该文对齿槽转矩产生的重要原因进行了分析,而且对减少齿槽转矩的影响给出了优化条件,研究了定子斜槽中的斜槽转矩,偏心磁极的内径外径不同参生的磁极形状。由傅立叶级数对纹波转矩的幅值与感应电势和电流的波形进行了研究。分析总结了定子斜槽,偏心磁极,基波和谐波齿槽转矩的影响规律。 展开更多

关键词 傅立叶级数 定子斜槽 偏心磁极 齿槽转矩

下载PDF 职称材料

基于磁极分块的永磁电机气隙磁场解析计算 被引量：7

11

作者 李京泽 吴新振 陈春涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期6390-6398,共9页

为了简便、精确地分析偏心削极表贴磁极的永磁电机空载气隙磁场,基于永磁体等效分块处理并结合子域模型提出一种磁场解析计算方法,解决了磁极不等厚与平行充磁问题。所用方法能考虑定子开槽影响与永磁体实际磁导率,且通过求解子域模型... 为了简便、精确地分析偏心削极表贴磁极的永磁电机空载气隙磁场,基于永磁体等效分块处理并结合子域模型提出一种磁场解析计算方法,解决了磁极不等厚与平行充磁问题。所用方法能考虑定子开槽影响与永磁体实际磁导率,且通过求解子域模型直接得到空载气隙磁密的基波与各次谐波分量。采用有限元法直接计算气隙磁场,解析法与有限元法计算的空载气隙磁密吻合,验证了解析方法的准确性。对一台九相永磁电机样机进行实验,所测空载感应电势与解析模型计算值较吻合,验证了所用分析方法的正确性。 展开更多

关键词 永磁电机 偏心削极磁极 磁极分块处理 子域模型 空载气隙磁场

下载PDF 职称材料