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轴向永磁电机及其研究发展综述 被引量:72
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作者 黄允凯 周涛 +2 位作者 董剑宁 郭保成 张莉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期192-205,共14页
近年来,轴向永磁电机因其结构紧凑、效率高、功率密度大等优点获得研究人员越来越多的关注,已有大量文献对多种结构的轴向永磁电机在不同领域的应用进行了深入研究。该文介绍了轴向永磁电机的一般定转子结构以及若干特殊结构,对比了轴... 近年来,轴向永磁电机因其结构紧凑、效率高、功率密度大等优点获得研究人员越来越多的关注,已有大量文献对多种结构的轴向永磁电机在不同领域的应用进行了深入研究。该文介绍了轴向永磁电机的一般定转子结构以及若干特殊结构,对比了轴向永磁电机和传统径向永磁电机的性能和特征,分析了轴向永磁电机的设计分析方法,讨论了轴向永磁电机在不同领域的研究和应用,最后总结展望了轴向永磁电机及其相关技术研究的主要发展方向。 展开更多
关键词 轴向磁场 永磁电机 拓扑结构 分析方法 发展展望
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轴向磁场无铁心无刷永磁盘式电机的设计 被引量:19
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作者 陈金涛 辜承林 《微电机》 2002年第5期14-16,共3页
介绍了轮用轴向磁场无铁心无刷永磁盘式电机的结构形式 ,探讨了这种新电机的设计特点 ,重点解决了电机主要尺寸确定和磁路分析计算问题 。
关键词 轴向磁场 无铁心无刷永磁盘式电机 设计 磁极 线圈
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混合励磁轴向磁场磁通切换型永磁电机静态特性 被引量:23
3
作者 徐妲 林明耀 +3 位作者 付兴贺 郝立 张蔚 赵纪龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期58-63,共6页
提出一种混合励磁轴向磁场磁通切换永磁电机,以一台12/11极电机为例分析电机的结构特点和工作原理。基于三维有限元方法研究该电机静态特性,对空载永磁磁场和气隙磁通密度进行分析,研究永磁磁链、反电动势、定位力矩及绕组电感等电磁特... 提出一种混合励磁轴向磁场磁通切换永磁电机,以一台12/11极电机为例分析电机的结构特点和工作原理。基于三维有限元方法研究该电机静态特性,对空载永磁磁场和气隙磁通密度进行分析,研究永磁磁链、反电动势、定位力矩及绕组电感等电磁特性,分析不同励磁电流下的气隙磁场分布和调磁特性。结果表明:该种电机的磁链和反电动势均为双极性的正弦分布,适于无刷交流运行场合;通过调节励磁电流,线圈匝链磁通变化明显,调磁效果较好。 展开更多
关键词 混合励磁 轴向磁场 磁通切换 静态特性
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盘式电机在我国的发展及其展望 被引量:8
4
作者 侯书红 亚尔.买买提 《微特电机》 北大核心 1998年第4期30-33,共4页
介绍了近二十年来盘式电机在我国的发展.主要有定、转子铁芯的生产、磁场的研究、电机的分类及展望,对我国盘式电机的更大发展有一定的现实意义.
关键词 盘式电机 轴向磁场 发展 电机 磁场电机
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轴向磁场磁通切换永磁电机齿槽转矩分析 被引量:21
5
作者 林明耀 张磊 李鑫 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期787-791,共5页
为了有效削弱轴向磁场磁通切换永磁电机的齿槽转矩,采用能量差分法,建立了该种电机齿槽转矩的解析表达式,针对表达式中的电机结构参数,利用全场域三维有限元法,分析了一台三相12/10极轴向磁场磁通切换永磁电机在不同结构参数下的齿槽转... 为了有效削弱轴向磁场磁通切换永磁电机的齿槽转矩,采用能量差分法,建立了该种电机齿槽转矩的解析表达式,针对表达式中的电机结构参数,利用全场域三维有限元法,分析了一台三相12/10极轴向磁场磁通切换永磁电机在不同结构参数下的齿槽转矩,得到当定子齿宽、定子槽口宽与永磁体磁化厚度均占内径圆弧7·5°,转子齿宽占内径圆弧10·5°,且为准扇形齿时,该电机的齿槽转矩最小;在定子轭部铁心不饱和的情况下,齿槽转矩随定子厚度减小而减小,而受转子厚度的影响较小。综合考虑电机不同结构参数对齿槽转矩和感应电势的影响,得到了削弱轴向磁场磁通切换永磁电机齿槽转矩的有效方法,有效地改善了该电机的运行性能。 展开更多
关键词 轴向磁场 磁通切换 永磁电机 齿槽转矩 三维有限元仿真
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双转子混合励磁轴向磁通切换永磁电机设计与分析 被引量:17
6
作者 赵纪龙 全小伟 林明耀 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期7860-7868,共9页
基于轴向磁通切换规律和混合励磁技术,提出一种双转子混合励磁轴向磁通切换永磁(double-rotor hybrid excited axial switched-flux permanent magnet,DRHE-ASFPM)电机,由1个定子与2个转子构成,定/转子均采用凸极结构。定子由双"H&... 基于轴向磁通切换规律和混合励磁技术,提出一种双转子混合励磁轴向磁通切换永磁(double-rotor hybrid excited axial switched-flux permanent magnet,DRHE-ASFPM)电机,由1个定子与2个转子构成,定/转子均采用凸极结构。定子由双"H"铁心与永磁体组成,电枢绕组和励磁绕组均绕于定子,转子无绕组和永磁体,结构简单,轴向长度短。该电机在继承轴向磁通切换永磁电机高功率/转矩密度的同时,能够实现磁场的灵活调节,且容错性能强。首先,分析DRHE-ASFPM电机最佳拓扑结构与混合励磁规律,探究电机的电磁设计原则和一般通用设计方法。其次,根据电机磁场的3D分布特征,构建3D有限元模型,分析电机的电磁性能,包括气隙磁密、磁链、反电势、转矩性能和调磁特性等,并计算电机的电磁参数。最后,基于分析设计结果,研制一台功率600W的试验样机,并进行实验测试与分析,验证DRHE-ASFPM电机设计理论与有限元分析计算的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双转子 磁通切换 轴向磁场 混合励磁 调磁能力
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混合励磁轴向磁场磁通切换电机弱磁控制 被引量:15
7
作者 赵纪龙 林明耀 +1 位作者 徐妲 金龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期5059-5068,共10页
混合励磁轴向磁场磁通切换电机(hybrid excited axialfield flux-switching machine,HEAFFSM)结合了磁通切换电机和混合励磁同步电机的优点。为了研究HEAFFSM在低速区和高速区的运行性能,该文分析了HEAFFSM的结构特性、磁场调节机理及... 混合励磁轴向磁场磁通切换电机(hybrid excited axialfield flux-switching machine,HEAFFSM)结合了磁通切换电机和混合励磁同步电机的优点。为了研究HEAFFSM在低速区和高速区的运行性能,该文分析了HEAFFSM的结构特性、磁场调节机理及电感特性,并推导了它的数学模型。基于矢量控制方法,建立了HEAFFSM驱动系统。在低速区,提出了一种保持id=0仅采用if进行增磁的控制策略,并采用该控制策略研究了HEAFFSM的低速区特性;在高速区,提出了一种基于电压差判断弱磁时刻的弱磁控制策略,并采用所提出的控制策略研究了HEAFFSM的弱磁特性。仿真与实验结果表明,在低速区,id=0控制可以充分利用HEAFFSM的输出转矩,HEAFFSM带载能力较强;在高速区,相对基于转速判断弱磁时刻的弱磁控制策略,该文所提出的弱磁策略可以充分利用逆变器的输出电压,拓宽HEAFFSM调速范围,因此HEAFFSM比较适合作为轮毂电机用作电动汽车的驱动。 展开更多
关键词 电动汽车 磁通切换 轴向磁场 混合励磁 混合励磁轴向磁场磁通切换电机 弱磁控制
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低速永磁电动机转矩特性的三维有限元分析 被引量:16
8
作者 李军 罗应立 +1 位作者 刘晓芳 王景萍 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期13-19,共7页
针对轴向永磁减速式同步电机在设计与计算过程中存在的几个突出问题,诸如定转子所具有的特殊结构使齿槽效应很明显而导致用解析方法难以进行转矩的准确计算,以及磁场分布沿轴向变化导致二维有限元方法已不适用等,通过采用将三维有限元... 针对轴向永磁减速式同步电机在设计与计算过程中存在的几个突出问题,诸如定转子所具有的特殊结构使齿槽效应很明显而导致用解析方法难以进行转矩的准确计算,以及磁场分布沿轴向变化导致二维有限元方法已不适用等,通过采用将三维有限元计算与实验研究相结合的研究方法,首次获得其转矩特性即电磁转矩与定转子相对位置及电流相位之间的关系曲线。实验研究还发现,虽然该类电机的堵转转矩随电流相位的变化正负波动,但仍然具有很高的起动能力。最后通过将所得到的转矩曲线与实测数据对比验证了计算结果的正确性。 展开更多
关键词 低速同步电机 三维有限元 永磁 轴向磁场 转矩计算
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钕铁硼永磁盘式同步电动机的设计研究 被引量:3
9
作者 刘晓东 赵衡兵 +1 位作者 陈永校 杨芳春 《微特电机》 北大核心 1998年第3期6-7,26,共3页
介绍了一种新型轴向磁场永磁同步电动机的结构形式及特点,提出了该电机的设计方法,并给出了该电机输出功率与其主要尺寸的关系式。
关键词 同步电动机 钕铁硼永磁体 轴向磁场 盘式
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轴向磁场对硅单晶Czochralski生长过程的影响 被引量:8
10
作者 李友荣 余长军 +1 位作者 吴双应 彭岚 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期249-254,共6页
利用有限元方法对炉内的传递过程进行了全局数值模拟,假定熔体和气相中的流动都为准稳态轴对称层流,熔体为不可压缩流体,Cz炉外壁温度维持恒定,模拟磁场强度范围为(0-0.3)T,研究了用Czochralski(Cz)法生长单晶硅轴向磁场对熔体流动和氧... 利用有限元方法对炉内的传递过程进行了全局数值模拟,假定熔体和气相中的流动都为准稳态轴对称层流,熔体为不可压缩流体,Cz炉外壁温度维持恒定,模拟磁场强度范围为(0-0.3)T,研究了用Czochralski(Cz)法生长单晶硅轴向磁场对熔体流动和氧传输过程的影响.结果表明:轴向磁场可有效地抑制熔体内的流动,但增大加热器功率和结晶界面处晶体内的轴向温度梯度;对于常规Cz炉,轴向磁场可增大结晶界面平均氧浓度,而对于具有气体导板的Cz炉,则会减小结晶界面平均氧浓度. 展开更多
关键词 材料科学基础学科 全局分析 有限元方法 硅Cz炉 轴向磁场
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用于超精密隔振的稀土超磁致伸缩致动器设计 被引量:9
11
作者 梅德庆 浦军 陈子辰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期766-769,共4页
介绍了超精密隔振平台的结构和振动控制原理 ,设计了稀土超磁致伸缩致动器作为驱动装置 ,并阐明致动器的结构和工作原理 ;分析了致动器工作磁场的组成及线圈轴向磁场的分布情况 ;研究了致动器振动控制的频率特性。实验表明所设计的稀土... 介绍了超精密隔振平台的结构和振动控制原理 ,设计了稀土超磁致伸缩致动器作为驱动装置 ,并阐明致动器的结构和工作原理 ;分析了致动器工作磁场的组成及线圈轴向磁场的分布情况 ;研究了致动器振动控制的频率特性。实验表明所设计的稀土超磁致伸缩致动器具有良好的振动控制效果。 展开更多
关键词 超磁致伸缩致动器 线圈 轴向磁场 频率特性 稀土 隔振 驱动装置 超精密 原理 平台
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轴向磁场控制的旋转电弧开关的研制 被引量:9
12
作者 王清玲 郭良福 +1 位作者 何孟兵 潘垣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期102-105,152,共5页
开关在脉冲功率技术中极其重要,其已成为制约脉冲功率技术发展的主要技术瓶颈。为了满足高电压、大电流、高电荷转移量、电极烧蚀小、寿命长的要求,文中设计了一个由轴向磁场控制的旋转电弧间隙开关,研究了其电磁场分布及轴向磁场下电... 开关在脉冲功率技术中极其重要,其已成为制约脉冲功率技术发展的主要技术瓶颈。为了满足高电压、大电流、高电荷转移量、电极烧蚀小、寿命长的要求,文中设计了一个由轴向磁场控制的旋转电弧间隙开关,研究了其电磁场分布及轴向磁场下电弧的运动机制,并进行了初步实验。结果表明此开关中的电弧确实在轴向磁场控制下做旋转运动,且运动速度很快,不需要对触发脉冲进行陡化就能得到纳秒级脉冲。实验放电波形比较稳定,分散性为2ns;开关电极表面的烧蚀小,有利于延长开关的寿命;开关工作参数为:电压23kV,单脉冲能量0.314MJ,峰值电流100kA,电荷转移量27.3C/脉冲。 展开更多
关键词 高电压技术 轴向磁场 旋转电弧间隙开关 运动机制 峰值电流 电荷转移量
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三相盘式感应电机设计要点及优化设计 被引量:10
13
作者 关恩禄 关沫 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 1999年第6期502-505,共4页
介绍了盘式感应电机的典型结构、磁路计算和参数计算的特点以及网格法在盘式电机优化设计的数学描述、程序框图,并对网格法的原理和特点做了较为详细的阐述.在4极0.75kW三相盘式感应电机优化设计中,利用网格法进行了优化,取... 介绍了盘式感应电机的典型结构、磁路计算和参数计算的特点以及网格法在盘式电机优化设计的数学描述、程序框图,并对网格法的原理和特点做了较为详细的阐述.在4极0.75kW三相盘式感应电机优化设计中,利用网格法进行了优化,取得了良好结果. 展开更多
关键词 轴向磁场 三相盘式感应电机 优化设计 磁路计算
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轴向磁场下多晶硅铸造过程的仿真模拟 被引量:11
14
作者 罗玉峰 袁文佳 +2 位作者 张发云 胡云 彭华厦 《铸造技术》 CAS 北大核心 2013年第1期61-64,共4页
利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics4.2对多晶硅铸造过程进行模拟仿真,得到轴向磁场作用下多晶硅定向生长过程中的流场和温度场分布,以及磁场对坩埚内流场和温度场的影响,并分析了磁场作用机理,为磁场在多晶硅生产中的应用提... 利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics4.2对多晶硅铸造过程进行模拟仿真,得到轴向磁场作用下多晶硅定向生长过程中的流场和温度场分布,以及磁场对坩埚内流场和温度场的影响,并分析了磁场作用机理,为磁场在多晶硅生产中的应用提供了参考依据。 展开更多
关键词 轴向磁场 多晶硅 数值模拟 流场 温度场
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轴向磁场异步电机磁场分布研究——兼评某些量的工程计算方法 被引量:5
15
作者 王琳 何全普 马志云 《电工技术杂志》 1992年第3期6-8,共3页
本文将分■轴向磁场异步机磁场分布计算,成功地将三维磁场计算问题化为有限个二维问题求解。■有限元数值计算,揭示了该种电机磁场■径向的分布规律,并在认识分布规律的基础上对■的工程设计方法进行了探讨。
关键词 轴向磁场 异步电动机 有限元 设计
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外加磁场、电流及弧柱半径对电弧螺旋不稳定性的影响 被引量:6
16
作者 邹秀 宫野 +1 位作者 刘金远 宫继全 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期824-828,共5页
采用与时间有关的线性微扰理论 ,研究了存在气流作用下 ,外加磁场、弧电流以及弧柱半径对电弧螺旋不稳定性的影响 。
关键词 线性微扰 电弧 稳定性 气流作用 轴向磁场 弧柱半径 电弧等离子体技术
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软磁复合材料在轴向磁场永磁风力发电机中的应用 被引量:9
17
作者 邓秋玲 黄守道 +1 位作者 许志伟 彭磊 《微特电机》 北大核心 2010年第1期21-23,共3页
讨论了SMC在直驱风能转换系统中的轴向磁场永磁(AFPM)同步风力发电机设计中的应用。首先介绍了轴向磁场永磁电机的结构特点;然后介绍了SMC材料的特性,讨论了SMC材料在永磁风力发电机设计中的应用;最后使用有限元法将基于SMC的AFPM风力... 讨论了SMC在直驱风能转换系统中的轴向磁场永磁(AFPM)同步风力发电机设计中的应用。首先介绍了轴向磁场永磁电机的结构特点;然后介绍了SMC材料的特性,讨论了SMC材料在永磁风力发电机设计中的应用;最后使用有限元法将基于SMC的AFPM风力发电机与采用硅钢片定子铁心的AFPM风力发电机进行了比较,证明了所提方案是可行的。 展开更多
关键词 轴向磁场 永磁电机 风力发电机 软磁组合件
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双定子轴向磁场永磁同步风力发电机的设计 被引量:8
18
作者 邓秋玲 黄守道 刘婷 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期54-59,共6页
研究表明:如果电机的极数足够多,轴向长度与外径的比率足够小的话,轴向磁场电机比传统径向磁场电机的转矩和功率密度大.轴向磁场电机的缺点是电枢铁心制造比较困难.为此本文提出一种新的结构方案,用软磁复合材料形成定子的齿部,再与带... 研究表明:如果电机的极数足够多,轴向长度与外径的比率足够小的话,轴向磁场电机比传统径向磁场电机的转矩和功率密度大.轴向磁场电机的缺点是电枢铁心制造比较困难.为此本文提出一种新的结构方案,用软磁复合材料形成定子的齿部,再与带冲叠片形成的铁心轭部结合起来形成定子铁心,并且使用集中绕组.然后对这种新型轴向磁场电机进行了电磁设计,并用Ansoft有限元法对电机的磁场进行了仿真.结果表明:通过合理地选择主要尺寸和极数/槽数比,可以获得正弦波的电动势波形和较小的齿槽转矩. 展开更多
关键词 轴向磁场 永磁 同步发电机 软磁复合材料
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轴对称线圈磁场的精确计算方法研究 被引量:7
19
作者 孙璐 张丽鸿 +2 位作者 孙长利 蒋振昌 魏祥林 《军械工程学院学报》 2016年第3期71-78,共8页
全椭圆积分没有解析解,轴对称线圈磁场等对常遇到的此类计算问题多采用近似数值解算法,其计算精度无法得知.从求弧微分的思想出发,结合几何图形和极坐标下弧微分的计算方法,通过换元法把初始的弧微分及函数形式转化为优化形式,经积分求... 全椭圆积分没有解析解,轴对称线圈磁场等对常遇到的此类计算问题多采用近似数值解算法,其计算精度无法得知.从求弧微分的思想出发,结合几何图形和极坐标下弧微分的计算方法,通过换元法把初始的弧微分及函数形式转化为优化形式,经积分求得圆环、圆螺旋管、空芯圆柱线圈空间任一点磁场的解析解,解决了轴对称线圈磁场精确值的计算问题.可作为高校电磁学课程教学补充教材,也可用于轴对称线圈磁场等高精度计算、设计和测量等领域. 展开更多
关键词 弧微分 径向磁场 轴向磁场
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串联永磁轴向磁场磁通切换记忆电机设计与调磁特性分析 被引量:7
20
作者 李念 林明耀 +2 位作者 杨公德 孔永 徐妲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期6190-6197,共8页
提出一种新型串联永磁轴向磁场磁通切换记忆电机,对其进行设计,研究了其调磁特性。通过在高矫顽力永磁基础上串联磁化水平易于调节的低矫顽力永磁,不仅可维持较高的气隙磁场,也可改变磁场的大小。基于三维有限元分析,研究了混合永磁比... 提出一种新型串联永磁轴向磁场磁通切换记忆电机,对其进行设计,研究了其调磁特性。通过在高矫顽力永磁基础上串联磁化水平易于调节的低矫顽力永磁,不仅可维持较高的气隙磁场,也可改变磁场的大小。基于三维有限元分析,研究了混合永磁比例对电机性能的影响,对比了不同磁化水平下永磁体磁场分布及电机的电磁特性。制造样机,进行试验研究,测试结果验证了仿真计算的正确性。通过脉冲电流改变永磁磁化水平,可连续平滑调节和控制该电机磁场,调磁损耗小,有效解决了磁通切换电机气隙磁场难以调节的问题,适用于电动车辆等需要宽调速高效率驱动的应用场合。 展开更多
关键词 轴向磁场 永磁电机 串联永磁 记忆电机 磁通切换
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