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12/8极双通道开关磁阻电机非线性数学模型与有限元分析 被引量:11
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作者 丁文 梁得亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期190-196,共7页
与传统的12/8极开关磁阻电机不同,双通道开关磁阻电机线圈之间采用一对极绕组反向串联的结构形式,由两套独立的功率电路驱动形成新型的双通道控制系统,该系统能够实现容错控制以提高可靠性。本文在分析双通道开关磁阻电机原理和结构的... 与传统的12/8极开关磁阻电机不同,双通道开关磁阻电机线圈之间采用一对极绕组反向串联的结构形式,由两套独立的功率电路驱动形成新型的双通道控制系统,该系统能够实现容错控制以提高可靠性。本文在分析双通道开关磁阻电机原理和结构的基础上,建立了电机每个通道绕组的磁路等效数学模型,在一个相周期内对磁路各部分磁导进行了详细分解计算,确定了以磁导表示的磁通矩阵,推导出绕组自感及各相之间互感的计算方法。该模型考虑了电机轭部磁路和材料非线性磁饱和的影响,提高了模型的实用性。有限元分析结果验证了该数学模型的正确性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 双通道 磁路模型 有限元分析
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开槽型盘式异步磁力耦合器调速特性 被引量:11
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作者 杨超君 朱莉 +3 位作者 吴盈志 彭志卓 邰蒋西 张磊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期130-138,共9页
针对盘式异步磁力耦合器的转速调控问题,以一台18极16槽的开槽型盘式磁力耦合器(SAAMC)为研究对象,基于等效磁路(MEC)法,结合卡特系数并考虑三维端部效应,建立磁路计算模型,推导出电磁转矩公式,分别建立恒转矩负载、二次方率负载和恒功... 针对盘式异步磁力耦合器的转速调控问题,以一台18极16槽的开槽型盘式磁力耦合器(SAAMC)为研究对象,基于等效磁路(MEC)法,结合卡特系数并考虑三维端部效应,建立磁路计算模型,推导出电磁转矩公式,分别建立恒转矩负载、二次方率负载和恒功率负载工况下的调速关系解析模型。运用有限元软件模拟磁力耦合器的机械特性曲线、调速特性曲线及功率特性曲线,并结合不同负载的特性对磁力耦合器的调速性能进行分析,通过最大转矩点和最大功率点确定了三种工况下耦合器的调速范围及调速特性。最后,搭建恒转矩负载和二次方率负载的试验平台进行调速性能试验,所得试验值与理论计算值、仿真值较为一致。以上研究为开槽型磁力耦合器在调速系统中的智能调控提供了理论依据。 展开更多
关键词 盘式异步磁力耦合器 开槽型 等效磁路法 电磁转矩 调速关系模型 调速性能
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筒式实心磁力耦合器的电磁转矩计算与传动特性
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作者 杨超君 王剑 +2 位作者 杭天 戚玉堂 汪奥 《机械传动》 北大核心 2024年第11期63-70,共8页
为计算筒式实心磁力耦合器(Drum-typeSolidMagneticCoupler,DSMC)的电磁转矩,研究其传动特性,以一台4对极DSMC为研究对象,建立了引入感应电流的等效磁路模型,结合安培环路定律并考虑三维端部效应,推导出耦合器的电磁转矩计算式;运用有... 为计算筒式实心磁力耦合器(Drum-typeSolidMagneticCoupler,DSMC)的电磁转矩,研究其传动特性,以一台4对极DSMC为研究对象,建立了引入感应电流的等效磁路模型,结合安培环路定律并考虑三维端部效应,推导出耦合器的电磁转矩计算式;运用有限元仿真软件,得到耦合器的磁场分布和感应电流分布及不同输入转速下的机械特性曲线;通过轴向移动导体转子,改变两个转子的相对位置,得到不同啮合长度对电磁转矩的影响规律。最后,搭建试验平台对电磁转矩的理论计算及有限元仿真结果进行试验验证,所得试验结果与分析结果基本一致。该模型为DSMC的设计与优化提供了指导。 展开更多
关键词 筒式实心磁力耦合器 感应电流 等效磁路模型 电磁转矩 传动特性
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新型交流调磁型永磁同步电机基本机理及运行特性 被引量:2
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作者 王柄东 王道涵 +2 位作者 王承启 许铖 王秀和 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2573-2584,共12页
以提升永磁同步电机广速域运行性能为目标,提出一种新型交流调磁型永磁同步电机(AC flux-regulation permannent magnet synchronous motor,ACFR-PMSM),相较于传统永磁同步电机,所提电机拥有独立的轴向定子及轴向交流绕组,且转子上设计... 以提升永磁同步电机广速域运行性能为目标,提出一种新型交流调磁型永磁同步电机(AC flux-regulation permannent magnet synchronous motor,ACFR-PMSM),相较于传统永磁同步电机,所提电机拥有独立的轴向定子及轴向交流绕组,且转子上设计有凸出的轴向导磁极。该电机的数学模型、等效磁路模型和三维有限元模型分别被建立,并通过对比计算证明了所搭建模型的准确性。另外,通过对该电机等效磁路模型的分析,归纳了电磁性能与径向定子裂比、电机轴径比、永磁体参数的关系,进而完成了该电机关键尺寸参数的优选设计。采用三维有限元分析进行了所设计电机与传统永磁电机的电磁性能对标,结果表明,ACFR-PMSM拥有更优秀的磁场调节能力、更低的永磁体退磁风险及更宽的恒功率运行范围。最后,制造了一台ACFR-PMSM样机并搭建了测试平台,经验证,所制造样机的实测结果与有限元仿真结果的吻合度良好。样机的性能测试结果展现了ACFRPMSM在诸如电动汽车驱动、航空起动/发电系统、新能源发电等需要进行高效磁场调节及高性能宽速域运行领域的广阔应用前景。 展开更多
关键词 永磁同步电机 等效磁路模型 三维有限元分析 磁场调节 广速域恒功率运行
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开槽盘式涡流耦合器调速理论分析
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作者 杨超君 杨凡 +3 位作者 彭志卓 朱继伟 杭天 丁逸飞 《机械传动》 北大核心 2023年第9期18-24,共7页
针对开槽盘式涡流耦合器调速特性,运用安培定律推导出感应涡流产生的感应磁场的表达式;将感应磁场引入等效磁路模型,结合基尔霍夫定律推导出电磁转矩的计算公式;并将电磁转矩公式分别与恒转矩负载和二次方率负载表达式联立,得到相应负... 针对开槽盘式涡流耦合器调速特性,运用安培定律推导出感应涡流产生的感应磁场的表达式;将感应磁场引入等效磁路模型,结合基尔霍夫定律推导出电磁转矩的计算公式;并将电磁转矩公式分别与恒转矩负载和二次方率负载表达式联立,得到相应负载工况下的调速关系理论公式。运用三维有限元仿真和实验对所提出的调速理论模型进行验证,结果证明,所提出的理论模型在气隙长度较小的情况下具有较好的准确性。 展开更多
关键词 开槽盘式涡流耦合器 等效磁路模型 感应涡流 电磁转矩 调速关系模型
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开关磁阻电动机稳态特性的研究
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作者 曾双贵 谢顺依 《微特电机》 北大核心 2006年第4期22-24,共3页
用等效磁网络模型方法给出了开关磁阻电动机稳态特性的计算结果,结合系统的驱动电路和驱动逻辑建立了开关磁阻电动机稳态分析的实验模型,分析了开关磁阻电动机稳态运行过程中绕组电流、磁场储能和动态转矩的变化情况,尤其是对电机磁场... 用等效磁网络模型方法给出了开关磁阻电动机稳态特性的计算结果,结合系统的驱动电路和驱动逻辑建立了开关磁阻电动机稳态分析的实验模型,分析了开关磁阻电动机稳态运行过程中绕组电流、磁场储能和动态转矩的变化情况,尤其是对电机磁场储能的研究。详细的仿真分析证实了该方法的可行性,通过实验进一步证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 等效磁网络模型 稳态特性
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单相变压器直流偏磁及抑制措施分析 被引量:5
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作者 张师赫 苏帅 刘青 《电气技术》 2016年第4期25-28,34,共5页
直流偏磁会导致变压器噪声增大、振动加剧、局部过热,并向电网中输入大量谐波,影响继电器保护装置的正确动作等不利影响。因此,研究直流偏磁对变压器的影响及其抑制措施具有重要意义。本文利用有限元分析软件Maxwell 2D,建立了单相变压... 直流偏磁会导致变压器噪声增大、振动加剧、局部过热,并向电网中输入大量谐波,影响继电器保护装置的正确动作等不利影响。因此,研究直流偏磁对变压器的影响及其抑制措施具有重要意义。本文利用有限元分析软件Maxwell 2D,建立了单相变压器的瞬态电磁场分析模型,分析对比了铁心及铁轭在不同直流入侵情况下的内部磁场变化。根据统一磁耦合电路(UMEC)模型,利用PSCAD仿真分析了不同直流偏磁下,变压器的空载励磁电流谐波特征。同时,研究了自激补偿法及外加直流源补偿法对直流偏磁的抑制效果。结果表明:变压器发生直流偏磁时,漏磁通增大,导致铁心发热,发热量最高点出现在铁轭与铁心交接处。自激补偿法及外加直流源补偿法对直流偏磁有较好的抑制效果。 展开更多
关键词 直流偏磁 统一磁耦合电路模型 变压器
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恶劣环境中的新型无刷直流电机转子位置传感器 被引量:2
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作者 符强 林辉 +1 位作者 王永宾 崔璀 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期69-76,共8页
为了在高温等恶劣环境中实现无刷直流电机(BLDCM)的伺服控制,提出了一种基于电磁原理的新型BLDCM转子位置传感器。传感器激励用集中绕组对称地安放在定子槽的中心位置,检测用集中绕组密绕在定子齿上,转子外圆周表面设计有与电机N极和S... 为了在高温等恶劣环境中实现无刷直流电机(BLDCM)的伺服控制,提出了一种基于电磁原理的新型BLDCM转子位置传感器。传感器激励用集中绕组对称地安放在定子槽的中心位置,检测用集中绕组密绕在定子齿上,转子外圆周表面设计有与电机N极和S极位置对应的凸起和凹陷。实际工作时,以正弦交流电作为励磁载波,单个检测绕组和激励绕组间的总互感是转子位置角的函数,通过对检测绕组中感应调幅波的监测即可实现转子位置的检测。传感器定子、转子铁心均由新型软磁合金薄片堆叠而成,励磁载波的频率可提升至100kHz。建立了传感器的线性模型和等效磁网络模型,并以后者为基础利用模拟退火算法对系统的结构参数进行了优化。利用ANSYS软件对传感器进行了有限元分析,并设计了相应的试验系统。仿真和试验结果验证了整体设计方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 转子位置检测 恶劣环境 高温 线性模型 等效磁网络模型 有限元分析 优化 模拟退火算法
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