环境条件下沥青路面热粘弹性温度应力计算 被引量：41

1

作者 钱国平 郭忠印 +1 位作者 郑健龙 周志刚 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期150-155,共6页

利用热粘弹性力学理论和有限元方法 ,以广义Maxwell模型模拟沥青混合料的粘弹特性 ,通过试验研究和理论推导得到其增量型热粘弹性本构关系 ,建立了环境条件下沥青路面的温度应力场有限元计算方法 .

关键词 沥青路面 温度应力 热粘弹理论 有限元法 广义maxwell模型 本构关系 计算方法

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基于虚功法的直线同步电机电磁力计算 被引量：45

2

作者 戴魏 余海涛 胡敏强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第22期110-114,共5页

为计算电磁型磁悬浮列车(EMS-MAGLEV)使用的直线同步电机的牵引力及悬浮力,提出了用虚功法进行电磁力计算;同时建立了EMS型磁悬浮列车的有限元分析计算模型,推导出牵引力和悬浮力的计算公式,并将计算结果与成熟的商业软件ANSYS计算出的... 为计算电磁型磁悬浮列车(EMS-MAGLEV)使用的直线同步电机的牵引力及悬浮力,提出了用虚功法进行电磁力计算;同时建立了EMS型磁悬浮列车的有限元分析计算模型,推导出牵引力和悬浮力的计算公式,并将计算结果与成熟的商业软件ANSYS计算出的结果进行了比较,从而证明了用虚功法计算电磁力的正确性;另外,上述方法可以直接添加进现有的有限元软件,具有很好的兼容性。 展开更多

关键词 高速磁悬浮列车 麦克斯韦张量法 电磁力 直线同步电机 虚功法

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定子齿表面开槽对永磁无刷直流电机齿槽转矩的影响 被引量：18

3

作者 张颖 林明耀 《电气技术》 2008年第1期16-19,36,共5页

齿槽转矩是由永磁体磁场与磁槽之间相互作用而产生的,它会引起转矩脉动,甚至可能发生与电机共振的现象。影响齿槽转矩的因素很多,如磁极、槽的数量,齿槽形状以及磁钢的极弧系数等,因此,准确计算齿槽转矩较为复杂。本文利用麦克斯韦张量... 齿槽转矩是由永磁体磁场与磁槽之间相互作用而产生的,它会引起转矩脉动,甚至可能发生与电机共振的现象。影响齿槽转矩的因素很多,如磁极、槽的数量,齿槽形状以及磁钢的极弧系数等,因此,准确计算齿槽转矩较为复杂。本文利用麦克斯韦张量法计算和分析定子表面开槽对齿槽转矩的影响,为永磁无刷直流电机设计提供理论参考。 展开更多

关键词 齿槽转矩 麦克斯韦张量 永磁无刷直流电机

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同步发电机定子绕组匝间短路时转子动态电磁力计算 被引量：19

4

作者 肖士勇 戈宝军 +1 位作者 陶大军 刘智慧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期2956-2962,共7页

为准确地分析定子绕组匝间短路后同步发电机转子铁心电磁力的分布特点和变化规律,建立了同步发电机内部短路场路耦合模型,并结合麦克斯韦应力法,对一台1 400 MW半速汽轮发电机转子齿顶和齿壁动态电磁力进行了计算。经分析得到:在短路环... 为准确地分析定子绕组匝间短路后同步发电机转子铁心电磁力的分布特点和变化规律,建立了同步发电机内部短路场路耦合模型,并结合麦克斯韦应力法,对一台1 400 MW半速汽轮发电机转子齿顶和齿壁动态电磁力进行了计算。经分析得到:在短路环电流的影响下,转子齿顶和齿壁局部电磁力突增,且最大电磁力集中在磁极两侧边缘处和槽口位置。随着短路匝数的增加,齿顶和齿壁局部电磁力的最大值小幅增加。该文为全面了解匝间短路对同步发电机的威胁和转子结构的优化设计提供了相应的理论依据。 展开更多

关键词 同步发电机 匝间短路 动态电磁力 场路耦合 麦克斯韦应力法

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汽轮发电机三相突然短路故障转子动态电磁力计算 被引量：11

5

作者 梁艳萍 于鸿浩 边旭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期91-96,共6页

三相突然短路是汽轮发电机的严重故障之一,对转子造成很大的电磁冲击力,甚至引起机械疲劳的转子表面龟裂。因此,掌握三相突然短路时汽轮发电机转子铁心电磁力的分布特点并找出电磁力集中的位置是优化设计转子铁心结构的重要前提。首先... 三相突然短路是汽轮发电机的严重故障之一,对转子造成很大的电磁冲击力,甚至引起机械疲劳的转子表面龟裂。因此,掌握三相突然短路时汽轮发电机转子铁心电磁力的分布特点并找出电磁力集中的位置是优化设计转子铁心结构的重要前提。首先建立了汽轮发电机三相突然短路的场-路耦合仿真模型,然后以一台600 MW汽轮发电机为例,计算了三相突然短路过程,最后获得了转子齿顶和转子齿壁上电磁力的分布与动态变化规律,并与额定工况进行对比,找到了电磁力集中的位置。该研究为汽轮发电机转子铁心结构的优化设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 汽轮发电机 三相突然短路 动态电磁力 麦克斯韦应力法 有限元法

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笼型感应电机发生断条故障时转子局部电磁力计算 被引量：9

6

作者 谢颖 王云阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第27期127-134,18,共8页

电磁应力是导致笼型感应电机发生断条故障的原因之一。基于二维瞬态磁场结果,结合麦克斯韦张量法和洛仑兹力原理,对电机故障前后的转子铁心、导条所受电磁力进行计算,通过将该方法算出的转矩值与局部雅各比导数法得到的结果进行核对,并... 电磁应力是导致笼型感应电机发生断条故障的原因之一。基于二维瞬态磁场结果,结合麦克斯韦张量法和洛仑兹力原理,对电机故障前后的转子铁心、导条所受电磁力进行计算,通过将该方法算出的转矩值与局部雅各比导数法得到的结果进行核对,并与实测电机转矩值相比较,验证了该方法的准确性。根据电机在不同断条程度时转子上各类电磁力的分布规律,得出了故障时电磁力分布的非对称性特征及应力集中位置,从磁应力的角度分析了故障电机进一步断条的可能性。计算得到的电磁力结果可作为求解转子结构形变的载荷,该文所提出的局部电磁力分析思路也可以为求解其他故障类型的电磁力问题提供参考。 展开更多

关键词 感应电机 断条故障 电磁力 麦克斯韦张量法 有限元法

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汽轮发电机电磁转矩计算方法的对比 被引量：7

7

作者 康锦萍 李志强 +1 位作者 刘晓芳 王靖 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期38-43,共6页

电磁转矩的准确计算对发电机和电力系统稳定分析具有重要意义。为比较不同算法的计算精度和适用范围,本文推导了传统麦克斯韦应力法在三种常用积分路径下的计算公式,并以300MW汽轮发电机为例,在不同负荷和气隙剖分策略下对比研究了传统... 电磁转矩的准确计算对发电机和电力系统稳定分析具有重要意义。为比较不同算法的计算精度和适用范围,本文推导了传统麦克斯韦应力法在三种常用积分路径下的计算公式,并以300MW汽轮发电机为例,在不同负荷和气隙剖分策略下对比研究了传统麦克斯韦应力法、改进麦克斯韦应力法和局部雅克比导数法等七种方法的计算误差。研究表明当积分路径位于相同气隙层时,积分路径的形状对传统麦克斯韦应力法计算结果的影响不大;低负荷时基于虚位移原理的计算方法容易受到气隙剖分策略的影响,因此在低负荷状态下,应尽量采用麦克斯韦应力法。 展开更多

关键词 电磁转矩 麦克斯韦应力法 虚位移法

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大型核电汽轮发电机非全相运行转子动态电磁力分析 被引量：7

8

作者 戈宝军 姜超 +4 位作者 吕品 陶大军 林鹏 殷继伟 赵洪森 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期26-35,共10页

为了分析计算发电机额定并网运行时变压器高压侧一相断开的非全相工况下汽轮发电机转子动态电磁力的分布规律,以容量为1407MV·A核电汽轮发电机为例,建立动态分析的单机无穷大系统的场!路!网耦合时步有限元模型。进而分析转子二维... 为了分析计算发电机额定并网运行时变压器高压侧一相断开的非全相工况下汽轮发电机转子动态电磁力的分布规律,以容量为1407MV·A核电汽轮发电机为例,建立动态分析的单机无穷大系统的场!路!网耦合时步有限元模型。进而分析转子二维截面上的磁场分布情况,并结合麦克斯韦应力法,计算发电机非全相工况下汽轮发电机转子齿顶、齿壁上各关键点动态电磁力。将计算结果与额定并网工况下的结果进行对比分析,得出一些有价值的结论。最后,提取气隙磁场变化特征,得到转子径向与切向电磁力波变化规律,结果表明非全相运行时,转子受到的反向电磁力波动较大。该研究为汽轮发电机转子铁心结构的优化设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 非全相运行 场-路-网耦合 麦克斯韦应力法 动态电磁力

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12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮力全周期模型构建 被引量：6

9

作者 杨帆 袁野 +3 位作者 祝贵 孙玉坤 孟凡斌 南钰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期330-339,共10页

12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统磁通与多个转子齿铰链,导致悬浮系统的等效磁路在整个转子位置周期内具有变结构特征,需要提出新的建模方法,揭示全位置周期内的悬浮力动态变化特性。针对上述问题,该文基于有限元模型开展了12/14磁悬浮... 12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统磁通与多个转子齿铰链,导致悬浮系统的等效磁路在整个转子位置周期内具有变结构特征,需要提出新的建模方法,揭示全位置周期内的悬浮力动态变化特性。针对上述问题,该文基于有限元模型开展了12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮力电磁特性分析,明晰了转子位置动态变化下的悬浮系统磁通铰链规律。利用麦克斯韦应力法“区域性”建模优势,提出“主-边磁路并行解析”策略,构建了考虑磁通多齿铰链的全周期悬浮力数学模型。通过有限元分析的方法验证了模型优良特性。开展实验研究,结果表明,建立的悬浮力模型可以有效揭示12/14磁悬浮开关磁阻电机独特本体结构下的悬浮力特性,实现稳定悬浮,进一步验证了所提建模方法的可行性。该方法可以推广至一类具有悬浮系统磁通多齿铰链特征的磁悬浮开关磁阻电机建模研究中。 展开更多

关键词 悬浮系统磁通 悬浮力建模 磁悬浮开关磁阻电机 麦克斯韦应力法 有限元分析

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中性点侧小匝数相间短路下水轮发电机铁心动态电磁力 被引量：5

10

作者 肖士勇 王云阳 戈宝军 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期73-80,共8页

针对定子绕组中性点侧小匝数相间短路易形成发电机的主保护死区的问题,为防止故障进一步扩大造成机组严重损坏,采用机电融合的故障诊断方法以实现对主保护死区下短路故障准确及时地检测势在必行。建立了可准确模拟短路位置的同步发电机... 针对定子绕组中性点侧小匝数相间短路易形成发电机的主保护死区的问题,为防止故障进一步扩大造成机组严重损坏,采用机电融合的故障诊断方法以实现对主保护死区下短路故障准确及时地检测势在必行。建立了可准确模拟短路位置的同步发电机内部故障场路耦合模型,计算了某电站300MW水轮发电机中性点侧小匝数相间短路时的故障电流和气隙磁场,并结合麦克斯韦应力法计算了齿部动态电磁力的分布情况,找到了定子齿部电磁力的集中位置,揭示了动态电磁力随时间的变化情况和空间的分布规律。该文为水轮发电机铁心结构的优化设计和多源故障信息融合的故障诊断方法提供理论依据。 展开更多

关键词 水轮发电机 相间短路 主保护死区 动态电磁力 麦克斯韦应力法

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水轮发电机励磁绕组匝间短路时定子铁心动态电磁力研究

11

作者 辛鹏 刘培瑞 +1 位作者 袁成磊 李超然 《吉林化工学院学报》 CAS 2024年第5期12-17,共6页

为准确分析水轮发电机励磁绕组匝间短路时定子齿壁电磁力的分布特点和变化规律,利用ANSYS软件建立了某水轮发电机有限元模型,并结合麦克斯韦应力法,对发电机励磁绕组不同程度短路故障时定子齿壁动态电磁力进行计算,得到了定子齿壁动态... 为准确分析水轮发电机励磁绕组匝间短路时定子齿壁电磁力的分布特点和变化规律,利用ANSYS软件建立了某水轮发电机有限元模型,并结合麦克斯韦应力法,对发电机励磁绕组不同程度短路故障时定子齿壁动态电磁力进行计算,得到了定子齿壁动态电磁力分布情况。结果表明:水轮发电机励磁绕组匝间短路故障后,定子铁心受到不平衡电磁力,且不平衡电磁力呈现槽口大、槽底小的变化规律,随着短路匝数的增加,定子铁心动态电磁力大幅增大。 展开更多

关键词 水轮发电机 励磁绕组 匝间短路 动态电磁力 麦克斯韦应力法

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混合励磁磁悬浮开关磁阻电机转矩建模与分析

12

作者 欧钰 项倩雯 《电子测量技术》 北大核心 2024年第2期9-16,共8页

针对传统磁悬浮开关磁阻电机的输出转矩小及转矩与悬浮的耦合问题,提出一种四相16/14/8极混合励磁双定子磁悬浮开关磁阻电机。介绍了该电机的拓扑结构、转矩原理与悬浮原理,并优化了转矩绕组的励磁方式,运用有限元法比较分析了该电机与... 针对传统磁悬浮开关磁阻电机的输出转矩小及转矩与悬浮的耦合问题,提出一种四相16/14/8极混合励磁双定子磁悬浮开关磁阻电机。介绍了该电机的拓扑结构、转矩原理与悬浮原理,并优化了转矩绕组的励磁方式,运用有限元法比较分析了该电机与同参数不加永磁体电机的电磁特性,包括电机的转矩特性以及解耦特性,仿真结果验证了该电机自解耦结构的合理性及能有效提高输出转矩。在麦克斯韦应力法基础上,根据电机工作时的磁通分布建立了等效磁路图,采用分段函数拟合铁芯磁化曲线,推导出了考虑磁饱和的转矩数学模型,有限元仿真分析验证了转矩模型与仿真结果较吻合,最小相差约1.4%,最大相差约26%。 展开更多

关键词 混合励磁 磁悬浮开关磁阻电机 麦克斯韦应力法 磁饱和

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超导超高压同步调相机多工况下定子电磁力计算及强度分析

13

作者 肖士勇 张家乐 +1 位作者 戈宝军 张建承 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期34-45,共12页

超导调相机采用电缆绕组非磁性齿的高压定子新结构(简称超导超高压调相机),可实现调相机与电网的直连。针对超导超高压调相机定子采用非磁性齿结构,导致齿部磁阻增加,槽漏磁增大,出现定子齿壁两侧受力不均以及绕组切向洛伦兹力增大的问... 超导调相机采用电缆绕组非磁性齿的高压定子新结构(简称超导超高压调相机),可实现调相机与电网的直连。针对超导超高压调相机定子采用非磁性齿结构,导致齿部磁阻增加,槽漏磁增大,出现定子齿壁两侧受力不均以及绕组切向洛伦兹力增大的问题,构建了超导超高压调相机无升压变压器与电网直连的场-路耦合数学模型,结合麦克斯韦应力法和洛伦兹力原理,计算了进相与迟相运行,短时深度进相与迟相运行4种运行工况下定子齿壁所受电磁力,并给出齿壁两侧电磁力随时间以及空间的变化规律。将计算得到的电磁力作为载荷,对不同运行工况下定子齿的强度进行计算,得到了定子齿形变大小和应力分布规律。结果表明超导超高压同步调相机在多种工况下运行时,非磁性定子齿不会发生疲劳断裂现象。该研究为超导调相机采用非磁性定子齿及超高压绕组结构提供理论依据。 展开更多

关键词 同步调相机 场路耦合 超高压定子 非磁性定子齿 麦克斯韦应力法 强度分析

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立轴旋转系统中永磁卸荷环节卸荷力的计算 被引量：2

14

作者 杜玉梅 《电工电能新技术》 CSCD 1999年第2期59-62,共4页

在立轴旋转系统中采用永磁卸荷环节，利用其产生的磁力将主动或从动旋转部分卸荷，减小运行时的摩擦力，以提高转速，节省能量，其应用潜力很大。在永磁卸荷环节设计中，磁体产生的磁力的计算是一个很重要的方面，本文介绍了采用麦克斯... 在立轴旋转系统中采用永磁卸荷环节，利用其产生的磁力将主动或从动旋转部分卸荷，减小运行时的摩擦力，以提高转速，节省能量，其应用潜力很大。在永磁卸荷环节设计中，磁体产生的磁力的计算是一个很重要的方面，本文介绍了采用麦克斯韦应力法对永磁卸荷环节磁力的计算，此法也可用于其它永磁系统的磁力计算。 展开更多

关键词 永磁卸荷 磁力计算 立轴旋转系统 磁路

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用麦克斯韦应力法计算凸极同步电机的电磁转矩 被引量：3

15

作者 姚有光 汤蕴璆 《哈尔滨电工学院学报》 EI CSCD 1989年第1期20-25,共6页

本文先用有限差分法计算了额定负载时凸极同步发电机内的二维磁场分布,在此基础上,用麦克斯韦应力和安培力算出了电枢齿壁、电枢铁芯、主极表面和两侧、主极铁芯和载流导体上的切向磁场力以及相应的电磁转矩,画出了电机内切向磁场力的分... 本文先用有限差分法计算了额定负载时凸极同步发电机内的二维磁场分布,在此基础上,用麦克斯韦应力和安培力算出了电枢齿壁、电枢铁芯、主极表面和两侧、主极铁芯和载流导体上的切向磁场力以及相应的电磁转矩,画出了电机内切向磁场力的分布,并把算得的结果与传统法进行了比较. 展开更多

关键词 同步电机 电磁转矩 麦克斯韦应力

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麦克斯韦应力张量方法及其应用 被引量：2

16

作者 黄晓琴 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1995年第1期41-43,共3页

运用一种巧妙计算场力的方法—麦克斯韦应力张量方法计算了带电球体内部的库仑力。

关键词 麦克斯韦方程 应力函数 张量

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黏弹性理论中广义Maxwell模型的教学法及其在非晶态固体中的应用

17

作者 乔吉超 邢光辉 郝奇 《力学与实践》 北大核心 2023年第6期1403-1408,共6页

黏弹性力学是固体力学研究的重要组成部分,如何开展黏弹性力学教学对于学生理解相关知识至关重要。本文以黏弹性力学最为经典的Maxwell模型为例展示整个教学过程:首先从基本黏弹性元件出发,推导Maxwell模型及其广义表达式,然后结合非晶... 黏弹性力学是固体力学研究的重要组成部分,如何开展黏弹性力学教学对于学生理解相关知识至关重要。本文以黏弹性力学最为经典的Maxwell模型为例展示整个教学过程:首先从基本黏弹性元件出发,推导Maxwell模型及其广义表达式,然后结合非晶固体应力松弛实验曲线,从变形单元激活特征时间角度出发,将经典Maxwell模型应用于非晶固体变形,结合实际案例和计算练习来加深学生对于该模型的理解和应用。相比于传统黏弹性力学课程,本文考虑广义Maxwell模型中多个并联单元特征时间在对数时间尺度的Gauss分布形式,这对于非晶态固体的变形研究以及黏弹性理论的课程教学过程具有重要借鉴价值。 展开更多

关键词 黏弹性理论 maxwell模型 应力松弛 课程教学

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压电体表面Maxwell应力对断裂的效应 被引量：1

18

作者 高存法 孟礼成 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期652-656,共5页

研究了压电固体外表面Maxwell应力和裂纹内表面Maxwell应力对断裂的效应。采用复变函数理论与Stroh公式,理论分析了半穿透裂纹内外环境介质对电场、裂纹张开位移以及裂纹应力强度因子的影响,并通过数值算例讨论了在纯电场作用下以及在力... 研究了压电固体外表面Maxwell应力和裂纹内表面Maxwell应力对断裂的效应。采用复变函数理论与Stroh公式,理论分析了半穿透裂纹内外环境介质对电场、裂纹张开位移以及裂纹应力强度因子的影响,并通过数值算例讨论了在纯电场作用下以及在力-电耦合载荷作用下裂纹的扩展行为。结果表明,压电体表面的Maxwell应力对裂纹的扩展有重要的影响。 展开更多

关键词 压电材料 裂纹 maxwell应力 复变函数法

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AMS磁体中各磁棒受力的计算

19

作者 杜玉梅 夏平畴 王武 《电工电能新技术》 CSCD 2000年第3期12-15,F004,共5页

在大型磁体制造中 ,各单元磁块在磁场中受力的计算是磁体结构应力分析的基础。对于 AMS这样将要用于太空、投资巨大、影响深远的项目 ,为了保证所用磁体在使用及运输中的安全可靠 ,必须提供磁块受力分析的数据。本文采用麦克斯韦应力法 ... 在大型磁体制造中 ,各单元磁块在磁场中受力的计算是磁体结构应力分析的基础。对于 AMS这样将要用于太空、投资巨大、影响深远的项目 ,为了保证所用磁体在使用及运输中的安全可靠 ,必须提供磁块受力分析的数据。本文采用麦克斯韦应力法 ,对 AMS磁体各磁棒在磁场中的受力进行了计算 ,实验结果证明了计算的准确性。 展开更多

关键词 永磁磁体 磁力 AMS磁体 磁棒受力 计算

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无轴承开关磁阻电机麦克斯韦应力法数学模型 被引量：54

20

作者 曹鑫 邓智泉 +2 位作者 杨钢 杨艳 王晓琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期78-83,共6页

针对已有基于虚位移法的无轴承开关磁阻电机数学模型推导复杂的缺限,从麦克斯韦应力法角度出发,建立了考虑电机磁饱和特性的数学模型。在大电流饱和状态下,该模型有效地描述了电机产生的径向悬浮力和电磁转矩。利用有限元分析的方法验... 针对已有基于虚位移法的无轴承开关磁阻电机数学模型推导复杂的缺限,从麦克斯韦应力法角度出发,建立了考虑电机磁饱和特性的数学模型。在大电流饱和状态下,该模型有效地描述了电机产生的径向悬浮力和电磁转矩。利用有限元分析的方法验证了该模型的优良特性。试验结果显示利用该模型能够很好地实现电机稳定悬浮,表明采用麦克斯韦应力法建模的正确性和可行性。该方法的应用为研究无轴承开关磁阻电机电磁力分布提供了新的思路。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 数学模型 麦克斯韦应力法 虚位移法

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