一种新型的双凸极永磁电机 被引量：10

1

作者 王蕾 李光友 张强 《中小型电机》 北大核心 2004年第1期9-11,共3页

本文介绍一种新型双凸极永磁电机———磁通反向电机 (FRM)。该电机的永磁体放置在定子齿的表面 ,永磁体安装简单且适于高速运转 ;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化 ,其功率密度比传统的DSPM电机要高。文中对其基本结构。

关键词 双凸极永磁电机 磁通反向电机 磁链 定子 转子 铁心

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基于有限元方法的磁通反向电机定位转矩研究 被引量：9

2

作者 郭亮 卢琴芬 +1 位作者 叶云岳 李光友 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期42-46,共5页

本文介绍了一种新型双凸极永磁电机———磁通反向电机。该电机将永磁体和绕组均放置在定子上,具有转子结构简单、高功率密度、小电感、低惯性等优点,适于高速旋转的场合。但该电机的自身双凸极结构决定了其定位转矩较大,对转动平稳性... 本文介绍了一种新型双凸极永磁电机———磁通反向电机。该电机将永磁体和绕组均放置在定子上,具有转子结构简单、高功率密度、小电感、低惯性等优点,适于高速旋转的场合。但该电机的自身双凸极结构决定了其定位转矩较大,对转动平稳性和噪音控制等都有很大影响,因此文中通过有限元方法详细地分析了电机定转子齿宽、永磁体高度和斜槽角度这些参数的变化对定位转矩的影响,并在此基础上设计得到了一款样机。实验和仿真的比较结果相差约为8%,表明了有限元分析的准确性。 展开更多

关键词 磁通反向电机 有限元 定位转矩

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基于田口法的磁通反向电机的优化设计 被引量：6

3

作者 徐涛 赵世伟 +1 位作者 杨向宇 王巍 《微电机》 2016年第2期6-9,14,共5页

磁通反向电机是一种新型双凸极电机,具有广阔的应用前景。本文推导了正弦交流供电方式下,三相FRM的电磁功率和主要尺寸之间的关系,结合已有设计经验确定了一台450 W三相FRM的基本尺寸。在此基础上,文章以电机输出转矩最大化和转矩脉动... 磁通反向电机是一种新型双凸极电机,具有广阔的应用前景。本文推导了正弦交流供电方式下,三相FRM的电磁功率和主要尺寸之间的关系,结合已有设计经验确定了一台450 W三相FRM的基本尺寸。在此基础上,文章以电机输出转矩最大化和转矩脉动最小化为优化目标,采用田口法对选定的优化参数设计了正交试验,分析了各优化参数对优化目标的影响,从而确定了优化方案。有限元仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 磁通反向电机 田口法 优化设计 有限元分析

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磁通反向型混合励磁电机电磁特性分析 被引量：2

4

作者 李仁德 徐亮 +1 位作者 杨志勇 刘国海 《微电机》 2021年第7期35-38,86,共5页

磁通反向电机是一种结合了永磁电机和开关磁阻电机优点的新型电机,其结构简单、具有较高的效率。但是,由于电机的永磁磁场恒定,磁场调节十分困难,为了解决这个问题,本文将混合励磁技术引入到磁通反向电机中,创新性地提出了一种磁通型反... 磁通反向电机是一种结合了永磁电机和开关磁阻电机优点的新型电机,其结构简单、具有较高的效率。但是,由于电机的永磁磁场恒定,磁场调节十分困难,为了解决这个问题,本文将混合励磁技术引入到磁通反向电机中,创新性地提出了一种磁通型反向混合励磁电机,该电机在继承原电机的优点的同时,还能通过磁场调节实现转矩调节。本文通过仿真软件建立了磁通反向型混合励磁电机有限元模型,分析了其电磁性能。结果表明该电机具备较好的磁场调节能力,在工业发展中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 磁通反向电机 混合励磁 磁场调节 有限元分析

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磁通反向汽车发电机的电磁设计与研究 被引量：1

5

作者 王蕾 《防爆电机》 2007年第6期14-16,21,共4页

磁通反向电机(Flux-Reversal Machine,以下简称FRM)是一种新型双凸极永磁电机[1,2]。本文对磁通反向汽车发电机进行了理论分析和设计,用C语言编写了磁通反向汽车发电机的计算机辅助设计程序,调试出多个满足性能指标的方案,该程序结构合... 磁通反向电机(Flux-Reversal Machine,以下简称FRM)是一种新型双凸极永磁电机[1,2]。本文对磁通反向汽车发电机进行了理论分析和设计,用C语言编写了磁通反向汽车发电机的计算机辅助设计程序,调试出多个满足性能指标的方案,该程序结构合理,通用性较好。对限定尺寸的磁通反向汽车发电机和电励磁式汽车发电机的输出功率作了对比。 展开更多

关键词 磁通反向电机 汽车发电机 计算机程序

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一种新颖混合励磁磁通反向电机的设计与有限元分析 被引量：1

6

作者 冯文轶 张宇宁 李莹杰 《微电机》 2015年第3期9-16,共8页

磁通反向电机是一种新型的双凸极电机,它的定子绕组能匝链双极性的磁链,具有较高的效率,简单的结构使得该电机成本较低易于制造。然而,由于永磁体磁场恒定,磁场调节困难,针对这一问题,本文提出了一种新型的磁通反向电机的混合励磁结构,... 磁通反向电机是一种新型的双凸极电机,它的定子绕组能匝链双极性的磁链,具有较高的效率,简单的结构使得该电机成本较低易于制造。然而,由于永磁体磁场恒定,磁场调节困难,针对这一问题,本文提出了一种新型的磁通反向电机的混合励磁结构,并对新结构电机的感应电动势谐波、电感特性和矩角特性等进行了有限元分析。结果证明,这种混合励磁结构能够提高励磁磁场的调节范围变宽和绕组感应电动势的调节范围,从而能满足磁通反向电机宽范围调速的需要。 展开更多

关键词 双凸极电机 磁通反向电机 混合励磁 磁场调节 有限元分析

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磁通反向电机的发展及研究概况 被引量：1

7

作者 朱晗 李光友 孙雨萍 《微特电机》 北大核心 2010年第9期73-76,80,共5页

介绍一种新型双凸极永磁电机——磁通反向电机(FRM)。该电机的永磁体放在定子齿表面,永磁体安装简单且适于高速运转;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化,其功率密度比传统的双凸极永磁电机(DSPM)要高。简单介绍该电机的工作原理和特点,... 介绍一种新型双凸极永磁电机——磁通反向电机(FRM)。该电机的永磁体放在定子齿表面,永磁体安装简单且适于高速运转;定子集中绕组中的磁通呈双极性变化,其功率密度比传统的双凸极永磁电机(DSPM)要高。简单介绍该电机的工作原理和特点,概述该电机的发展和研究概况。 展开更多

关键词 磁通反向电机 凸极 永磁 转矩

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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

8

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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基于FEMM的工业机器人关节用磁通反向电机的设计与优化

9

作者 钟一鸣 赵世伟 杨向宇 《计算机与数字工程》 2021年第11期2362-2369,共8页

工业机器人是我国制造业转型升级的核心技术,作为其关键组成部分之一的关节电机需要解决机器人运行中的高精度、平稳性等问题。为保证关节电机输出转矩的稳定性,合理的电机本体设计及参数优化显得尤为重要。根据关节电机的设计需求,提出... 工业机器人是我国制造业转型升级的核心技术,作为其关键组成部分之一的关节电机需要解决机器人运行中的高精度、平稳性等问题。为保证关节电机输出转矩的稳定性,合理的电机本体设计及参数优化显得尤为重要。根据关节电机的设计需求,提出了12/29极磁通反向电机的初步设计方案,确定了样机的主要尺寸。在此基础上,使用Matlab语言编写电机仿真和优化程序,基于FEMM有限元计算工具,对样机的电磁性能进行了有限元验证,并以负载转矩波动率为优化目标,采用随机探索法对电机尺寸进行了多参数优化。优化后的样机达到了设计指标,能够较好地满足工业机器人用关节电机的要求。 展开更多

关键词 磁通反向电机 优化设计 有限元分析

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一种新型单相磁通反向电机磁场调节分析 被引量：2

10

作者 胡欣 孙建龙 +1 位作者 李进才 赵朝会 《上海电机学院学报》 2014年第4期218-223,228,共7页

针对传统2/3极单相磁通反向电机磁场调节困难的问题,在电机定子轭部开槽增加一组交流励磁补偿绕组来调节磁场。借助于有限元仿真,对比研究该电机空载情况下采用3种不同剩磁感应强度的永磁材料,转子在电枢绕组交链磁通最大位置时的磁力... 针对传统2/3极单相磁通反向电机磁场调节困难的问题,在电机定子轭部开槽增加一组交流励磁补偿绕组来调节磁场。借助于有限元仿真,对比研究该电机空载情况下采用3种不同剩磁感应强度的永磁材料,转子在电枢绕组交链磁通最大位置时的磁力线分布、在不同幅值的交流励磁电流下的气隙磁密和电枢绕组交链磁通的变化,以及电机电枢绕组中感应反电动势。 展开更多

关键词 单相磁通反向电机 补偿绕组 有限元分析

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阶梯形转子对双定子磁通反向电机齿槽转矩的影响 被引量：2

11

作者 邹定琛 曹江华 《微特电机》 2021年第3期11-16,共6页

针对双定子磁通反向电机存在齿槽转矩过高,引起噪声振动的问题,采用阶梯形转子代替传统转子来削弱齿槽转矩。基于磁共能法,推导了双定子磁通反向电机齿槽转矩的解析模型,解释了阶梯形转子抑制齿槽转矩的原理。应用有限元方法,分别研究... 针对双定子磁通反向电机存在齿槽转矩过高,引起噪声振动的问题,采用阶梯形转子代替传统转子来削弱齿槽转矩。基于磁共能法,推导了双定子磁通反向电机齿槽转矩的解析模型,解释了阶梯形转子抑制齿槽转矩的原理。应用有限元方法,分别研究了各层阶梯块极弧系数对齿槽转矩和反电动势的影响。以齿槽转矩最小、反电动势谐波最小、反电动势幅值最大为综合优化目标,采用遗传算法,对不同层阶梯块的参数进行优化。结果表明,优化后的电机齿槽转矩降低了95.7%,额定负载时转矩波动从32%降低到2.4%,而平均转矩只下降了14.5%。 展开更多

关键词 双定子磁通反向电机 阶梯形转子 齿槽转矩 遗传算法

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基于精确子域模型的双定子磁通反向电机磁场解析计算

12

作者 邹定琛 曹江华 《微电机》 2022年第2期15-23,共9页

双定子磁通反向电机是一种基于磁场调制原理的新型永磁电机,适用于船舶推进、风力发电等低速大转矩的应用场合。相较于传统的磁通反向电机,双定子拓扑能够解除单定子磁通反向电机永磁体和绕组的空间冲突问题,但同时也会增加其边界条件... 双定子磁通反向电机是一种基于磁场调制原理的新型永磁电机,适用于船舶推进、风力发电等低速大转矩的应用场合。相较于传统的磁通反向电机,双定子拓扑能够解除单定子磁通反向电机永磁体和绕组的空间冲突问题,但同时也会增加其边界条件的复杂度。准确计算双定子磁通反向电机的磁场分布是设计、优化电磁性能的关键,而建立精确的数学模型则是求解电机磁场问题的关键,双定子磁通反向电机边界条件复杂,求解传统单定子电机齿槽效果的保角变换法已经不再适用。本文采用子域模型法,以具有复杂边界的双定子磁通反向电机为研究对象,在不同气隙子域建立二维矢量拉普拉斯方程,在永磁体区域建立二维矢量泊松方程,根据分离变量法直接求解,在解析模型的基础上,求解了气隙磁密及其齿槽转矩的分布,并用有限元仿真软件验证了其准确性。 展开更多

关键词 双定子磁通反向电机 精确子域模型 空载磁场 解析计算

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一种减小磁通反向电机齿槽转矩的新方法 被引量：1

13

作者 沈勇环 陈益广 +1 位作者 寻志伟 赵维友 《微电机》 北大核心 2009年第11期60-63,共4页

磁通反向式电机定转子为双凸极结构,定子凸极上粘贴两块充磁方向相反的永磁体,齿槽转矩比较大。提出一种转子凸极大小齿相间布置、转子分成等长两段且两段空间错开一个转子齿距的结构,以削弱齿槽转矩。通过电磁场有限元分析,证明这种方... 磁通反向式电机定转子为双凸极结构,定子凸极上粘贴两块充磁方向相反的永磁体,齿槽转矩比较大。提出一种转子凸极大小齿相间布置、转子分成等长两段且两段空间错开一个转子齿距的结构,以削弱齿槽转矩。通过电磁场有限元分析,证明这种方法能很好地削弱齿槽脉动转矩,而且制造工艺简单。 展开更多

关键词 永磁电机 磁通反向式电机 磁阻电机 齿槽转矩 有限元分析 分段转子

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削弱磁通反向式电机齿槽转矩的有效方法 被引量：1

14

作者 石有计 《电气技术》 2013年第9期69-71,78,共4页

由于磁通反向式电机固有的结构特点,其齿槽转矩相对较大,本文在分析其齿槽转矩产生机理和计算方法的基础上,对现有齿槽转矩削弱方法进行了深入分析和总结,找出了几种行之有效的削弱方法,为齿槽转矩削弱技术的实际应用和进一步研究提供... 由于磁通反向式电机固有的结构特点,其齿槽转矩相对较大,本文在分析其齿槽转矩产生机理和计算方法的基础上,对现有齿槽转矩削弱方法进行了深入分析和总结,找出了几种行之有效的削弱方法,为齿槽转矩削弱技术的实际应用和进一步研究提供借鉴。 展开更多

关键词 磁通反向式电机 齿槽转矩 有限元分析 削弱方法

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基于电压矢量优化的磁通反向永磁电机模型预测转矩控制 被引量：12

15

作者 殷芳博 花为 +1 位作者 黄文涛 周志强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期6524-6533,共10页

为了降低磁通反向永磁电机的转矩脉动,提出了一种基于电压矢量优化的模型预测转矩控制方法。首先,通过解析基本电压矢量与电磁转矩、磁链幅值两者之间的内在联系,将对转矩和磁链这两个变量的控制转化为对基本电压矢量的控制。由于控制... 为了降低磁通反向永磁电机的转矩脉动,提出了一种基于电压矢量优化的模型预测转矩控制方法。首先,通过解析基本电压矢量与电磁转矩、磁链幅值两者之间的内在联系,将对转矩和磁链这两个变量的控制转化为对基本电压矢量的控制。由于控制变量减少为仅有电压矢量,进而避免了权重系数整定的问题。同时,采用基本电压矢量筛选和占空比控制相结合的方法,在减少备选矢量的前提下可以快速计算出有效电压矢量的作用时间。另一方面,结合脉宽调制方法可实现对电机的精确控制,降低了磁链幅值脉动和转矩脉动,提高了控制性能。仿真与实验结果都表明,该算法具有良好的控制性能。 展开更多

关键词 磁通反向永磁电机 模型预测转矩控制 权重系数 价值函数 电压矢量 快速筛选 占空比

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磁通反向永磁电机的定子绕组电阻不平衡故障程度定量估算研究 被引量：3

16

作者 丁石川 童琛 +1 位作者 杭俊 王群京 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期79-86,共8页

针对定子绕组电阻不平衡(SWRI)故障检测和故障程度估算问题,提出一种基于零序电压(ZSVC)和定子电流的磁通反向永磁(FRPM)电机的定子绕组电阻不平衡故障程度估算方法,有助于安排合理的维修计划。首先,利用零序电压和定子电流与附加电阻... 针对定子绕组电阻不平衡(SWRI)故障检测和故障程度估算问题,提出一种基于零序电压(ZSVC)和定子电流的磁通反向永磁(FRPM)电机的定子绕组电阻不平衡故障程度估算方法,有助于安排合理的维修计划。首先,利用零序电压和定子电流与附加电阻的关系,建立关于附加电阻的二元二次方程组;然后,通过求解二元二次方程组得到附加电阻值,并利用得到的附加电阻值实现定子绕组电阻不平衡故障程度估算;最后,在磁通反向永磁电机仿真和实验平台上进行算法验证,仿真和实验结果表明了所提出的故障程度估算方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 磁通反向永磁电机 定子绕组电阻不平衡 故障程度 零序电压

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磁通反向永磁电机低谐波设计及其电磁性能分析 被引量：2

17

作者 杜怿 赵佳生 《微特电机》 2021年第6期1-7,16,共8页

磁通反向永磁电机永磁体和绕组均位于电机定子,具有转子结构简单、机械强度高和便于冷却等优势。它通常采用分数槽非重叠集中绕组,电枢反应磁场中往往含有大量谐波,进而导致电枢电流利用率低、铁心损耗高及振动与噪声等问题。提出一种... 磁通反向永磁电机永磁体和绕组均位于电机定子,具有转子结构简单、机械强度高和便于冷却等优势。它通常采用分数槽非重叠集中绕组,电枢反应磁场中往往含有大量谐波,进而导致电枢电流利用率低、铁心损耗高及振动与噪声等问题。提出一种低谐波磁通反向永磁电机,基于磁场调制原理对电机气隙磁密谐波进行分析,提出合理的绕组配置方案,实现电枢磁场无效谐波的抵消。基于有限元分析,对电机低谐波设计前后的电磁性能进行了对比分析。结果表明,该低谐波设计方案可以明显降低电机齿槽转矩、铁心损耗和永磁体涡流损耗,有效改善了电机性能。 展开更多

关键词 磁通反向永磁电机 磁场调制理论 低谐波设计 有限元分析

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低成本长行程双面磁通反向永磁直线电机设计

18

作者 沈晨普 薛彩霞 《微电机》 2022年第10期40-43,94,共5页

本文提出了一种新型的分段式定子双面磁通反向永磁直线电机(SSDS-LFRPM),适合长行程应用,例如城市轨道交通、高层建筑电梯等。该电机采用外动子内定子结构,电机由两个凸齿铁心和三相电枢绕组组成,永磁体安装在动子齿表面。定子采用简单... 本文提出了一种新型的分段式定子双面磁通反向永磁直线电机(SSDS-LFRPM),适合长行程应用,例如城市轨道交通、高层建筑电梯等。该电机采用外动子内定子结构,电机由两个凸齿铁心和三相电枢绕组组成,永磁体安装在动子齿表面。定子采用简单的分段式铁心设计,可显著降低定子的铁用量和电机的总成本,因此特别适合长行程应用。介绍了该电机的结构和工作原理,并结合材料使用率进行了优化设计。通过有限元分析,对该电机的材料使用、特性和性能进行了分析,并与现有的双面磁通反向永磁直线电机(DS-LFRPM)进行了比较。以一台电机样机为例,对分析模型和有限元分析结果进行了实验验证。 展开更多

关键词 磁通反向永磁电机 直线电机 长行程应用 材料使用率

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