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低温高速永磁电机转子护套设计及其强度优化
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作者 戈宝军 渠胜皓 王立坤 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第9期82-92,共11页
针对低温高速表贴式永磁电机转子结构强度优化问题,本研究基于多物理场耦合方法建立了转子三维有限元模型,系统分析了常温(25℃)和低温(-196℃)条件下永磁体及钛合金护套的应力分布特性,通过仿真与理论结果对比验证了模型准确性,揭示了... 针对低温高速表贴式永磁电机转子结构强度优化问题,本研究基于多物理场耦合方法建立了转子三维有限元模型,系统分析了常温(25℃)和低温(-196℃)条件下永磁体及钛合金护套的应力分布特性,通过仿真与理论结果对比验证了模型准确性,揭示了低温环境下的转子应力规律。提出基于响应面法(RSM)与多目标粒子群算法(MOPSO)的协同优化策略,首先采用RSM构建护套厚度和过盈量与应力参数的二阶回归模型;进而利用MOPSO算法以永磁体径向和切向应力、护套等效应力及接触压力最小化为目标进行全局优化,获取Pareto最优解集。结果表明,该方法有效解决了多目标冲突问题,显著提高了优化效率与解集质量,在保证机械强度的同时实现了转子轻量化;优化后护套应力分布更均匀,应力集中风险降低,能量损耗减少,为提升低温高速电机能效与运行稳定性提供了理论支撑。 展开更多
关键词 低温高速永磁电机 转子强度 响应面法 多目标粒子群优化 轻量化设计
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大功率实心转子高速永磁电机转子强度失效模式的影响规律研究 被引量:1
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作者 杨子豪 戈宝军 +2 位作者 董传友 陶大军 杨志飞 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第8期56-69,共14页
忽略轴向约束会导致实心式永磁转子这类具有轴向约束的转子结构各强度失效模式评价参量计算出现误差。为了快速准确地识别实心式永磁转子各强度失效模式评价参量,提升该类电机综合设计的可靠性,以一台空气压缩机用大功率实心式高速永磁... 忽略轴向约束会导致实心式永磁转子这类具有轴向约束的转子结构各强度失效模式评价参量计算出现误差。为了快速准确地识别实心式永磁转子各强度失效模式评价参量,提升该类电机综合设计的可靠性,以一台空气压缩机用大功率实心式高速永磁同步电机为研究对象。结合材料力学以及热力学理论,分别建立了有、无轴向约束实心式永磁转子静力学解析模型,提出有、无轴向约束时3种转子强度失效模式的评价参量计算方法。在此基础上,对比研究了有、无轴向约束下不同转速和温度对实心式永磁转子3种失效模式影响差异,揭示了轴向约束对各类转子失效模式的评价参量影响规律。最后,通过提出的方法完成了一台38000 r/min实心式高速永磁电机的转子综合设计及强度校核,结合有限元仿真和样机实验验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 高速永磁电机 转子应力 轴向约束 转子失效模式 转子可靠性
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基于免疫反馈机制的新能源微电网分布式线路阻抗控制 被引量:1
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作者 任欣元 张虎 +3 位作者 张纪宾 刘岚 李彬 吴新桥 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第1期106-112,共7页
为保证新能源微电网线路可稳定运行,研究基于免疫反馈机制的新能源微电网线路阻抗控制方法。分析恒功率负荷特性,为抵消恒功率负荷特性的负面影响,使用基于电流单闭环控制的新能源微电网线路阻抗检测方法,在新能源微电网储能侧变换器电... 为保证新能源微电网线路可稳定运行,研究基于免疫反馈机制的新能源微电网线路阻抗控制方法。分析恒功率负荷特性,为抵消恒功率负荷特性的负面影响,使用基于电流单闭环控制的新能源微电网线路阻抗检测方法,在新能源微电网储能侧变换器电感电流中输入频率不高的电流,检测变换器的输出电压与电流,运算线路阻抗异常值;结合检测阻抗值,使用基于免疫反馈(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制器的线路阻抗控制方法,通过免疫反馈PID控制器将新能源微电网线路阻抗调节控制为预期值。仿真结果表明:所提方法可有效将新能源微电网线路阻抗调节至正常值,并保持电压稳定,没有异常波动;在使用该方法后,输出功率逐渐变大,不存在异常数值,并在5 s后达到了稳定状态。 展开更多
关键词 恒功率负荷 新能源微电网 线路 阻抗控制 阻抗检测
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基于变步长变角度搜索算法的电磁轴承转子系统不平衡补偿控制
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作者 陈亮亮 郭至城 +2 位作者 靳晓光 江弘钰 祝长生 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5959-5969,共11页
在电磁轴承转子系统中,由于转子材质不均匀、加工及装配误差等原因导致转子质量不平衡,会引起转子的不平衡振动。为了提高悬浮控制精度,减小转子振动,需要对转子不平衡力进行补偿。该文首先对电磁轴承转子系统的不平衡补偿原理进行了分... 在电磁轴承转子系统中,由于转子材质不均匀、加工及装配误差等原因导致转子质量不平衡,会引起转子的不平衡振动。为了提高悬浮控制精度,减小转子振动,需要对转子不平衡力进行补偿。该文首先对电磁轴承转子系统的不平衡补偿原理进行了分析,推导了不平衡补偿力的表达式,在此基础上,提出了一种基于变步长变角度搜索算法的不平衡补偿控制策略。在新的不平衡补偿方法中,采用变步长变角度算法来搜寻转子不平衡质量的位置,以提高搜索效率及精度。然后,借助系统仿真,对不平衡补偿控制策略的不平衡质量位置搜索性能、恒转速及变转速下不平衡振动的控制性能进行了分析。最后,搭建实验平台,分别在600、1200和1800 r/min转速下开展电磁轴承转子系统的不平衡补偿控制实验,进一步验证所提出不平衡补偿控制策略的有效性。仿真及实验结果表明,该文提出的不平衡补偿控制方法可兼顾搜索效率及精度,能有效抑制电磁轴承转子系统的不平衡振动,具有较强的抗噪声干扰能力。 展开更多
关键词 电磁轴承 振动控制 不平衡补偿 变步长变角度
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考虑电枢绕组电阻影响的感应子脉冲发电机容性整流系统的平均值模型
5
作者 刘龙建 于克训 +1 位作者 谢贤飞 刘志坚 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第8期163-172,共10页
现有的感应子脉冲发电机容性整流系统平均值模型忽略了电枢绕组电阻的影响,可能导致仿真结果存在较大误差。本文在计算换流角度和平均电流以及状态方程中均考虑了电枢绕组电阻的影响,并对比分析了电枢绕组电阻影响的不同考虑方式下的仿... 现有的感应子脉冲发电机容性整流系统平均值模型忽略了电枢绕组电阻的影响,可能导致仿真结果存在较大误差。本文在计算换流角度和平均电流以及状态方程中均考虑了电枢绕组电阻的影响,并对比分析了电枢绕组电阻影响的不同考虑方式下的仿真误差,还分析了电阻值大小和仿真误差大小之间的关系。研究结果表明,在换流角度和平均电流计算、状态方程中均考虑电枢绕组电阻时,仿真误差最小;仅在换流角度和平均电流计算中考虑电枢绕组电阻影响时误差最大;在换流角度和平均电流计算中忽略电枢绕组电阻影响会使充电电流仿真值偏小,而在状态方程中忽略电枢绕组电阻影响会使得充电电流仿真值偏大。电阻值越大,则仿真误差越大。最后通过实验验证了本论文的结论。对于样机系统,考虑电枢绕组电阻影响可以使得充电电压和充电所需时间的仿真结果的误差大幅降低。 展开更多
关键词 换流角度 状态方程 感应子脉冲发电机 电容充电 平均值模型 电枢绕组电阻影响
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兆瓦级高速永磁同步电机偏心状态下电机性能及转子振动特性分析 被引量:4
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作者 谢颖 杨艳会 +3 位作者 蔡蔚 李道璐 王泽兵 张燚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期81-94,共14页
在电机运行过程中,气隙偏心是一种常见的故障状态,会危害到电机的安全可靠运行,而该问题在大容量高速永磁同步电机中更为严重。因此,本文以一台兆瓦级高速永磁同步电动机为例,研究了气隙偏心对电机电磁性能以及其引发的不平衡磁拉力对... 在电机运行过程中,气隙偏心是一种常见的故障状态,会危害到电机的安全可靠运行,而该问题在大容量高速永磁同步电机中更为严重。因此,本文以一台兆瓦级高速永磁同步电动机为例,研究了气隙偏心对电机电磁性能以及其引发的不平衡磁拉力对转子振动特性的影响。首先,推导了静、动以及混合偏心状态下的不平衡磁拉力表达式。然后,建立了各偏心状态下的电机有限元模型,定量分析了不同偏心程度所引发的不平衡磁拉力变化情况。在此基础上,计算了电机转子系统的动力响应,详细讨论了各种偏心对转子系统轴心轨迹和电磁性能的影响。结果表明,不同偏心状态下不平衡磁拉力存在明显差异,在混合偏心时动偏心会削弱静偏心对转子振动的影响,偏心将增加气隙磁密的偶次谐波且增大转矩脉动。 展开更多
关键词 高速永磁电机 气隙偏心 不平衡磁拉力 振动特性 电磁性能 轴心轨迹
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1.1 MW高速内置式永磁同步电机新型转子拓扑设计与强度优化 被引量:4
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作者 谢颖 王泽兵 +3 位作者 蔡蔚 李道璐 杨艳会 张燚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期66-75,共10页
大功率高速永磁电机中通常采用绑扎碳纤维护套的方式来降低转子应力,然而护套厚度过大会导致等效气隙增加,电机性能随之降低。针对这一问题,设计了一种具有新型转子拓扑结构的1.1 MW、18 000 r/min的内置式高速永磁同步电机。该结构采... 大功率高速永磁电机中通常采用绑扎碳纤维护套的方式来降低转子应力,然而护套厚度过大会导致等效气隙增加,电机性能随之降低。针对这一问题,设计了一种具有新型转子拓扑结构的1.1 MW、18 000 r/min的内置式高速永磁同步电机。该结构采用永磁体分段设计,并增设加强筋,分担转子隔磁桥处的应力,使护套厚度得到有效降低。同时,将转子外部隔磁桥处替换为非导磁填充块,阻断漏磁路径,提升永磁体利用率。最后,有限元分析结果表明,相较于初始模型,新型结构电机在等效气隙增大1.5 mm的情况下,输出转矩达到600.44 N·m,增加了16.86 N·m,并且新型转子铁心最大应力降低了496.82 MPa,转子结构的机械强度得到显著提高,可为大功率高速永磁电机转子拓扑设计提供参考。 展开更多
关键词 高速永磁电机 转子机械强度 碳纤维护套 加强筋 非导磁填充块
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燃料电池空压机气磁悬浮系统的协同控制研究 被引量:1
8
作者 竺志大 韩雨哲 +5 位作者 孙帅 柴青 张帆 寇海江 杨坚 曾励 《机床与液压》 北大核心 2024年第9期73-80,共8页
针对燃料电池空压机目前存在的驱动和支承问题,提出一种箔片动压轴承和动力磁轴承一体化的气磁悬浮型空压机。基于空压机的结构组成,建立空压机磁悬浮支承力、气悬浮支承力以及空压机转子动力学数学模型;基于燃料电池空压机转子系统动... 针对燃料电池空压机目前存在的驱动和支承问题,提出一种箔片动压轴承和动力磁轴承一体化的气磁悬浮型空压机。基于空压机的结构组成,建立空压机磁悬浮支承力、气悬浮支承力以及空压机转子动力学数学模型;基于燃料电池空压机转子系统动力学模型的状态空间方程,设计抗干扰强的协同控制器,并对它进行了转速、驱动转矩、转子悬浮位移以及电磁调节力等关键物理量的仿真分析。结果表明:协同控制在响应、抗干扰以及鲁棒性方面的控制优于PID控制。基于协同控制和PID控制建立了控制实验平台,并对空压机转子的气磁悬浮进行分析,进一步验证了协同控制具有优良的控制效果和良好的控制性能。 展开更多
关键词 燃料电池空压机 气浮轴承 动力磁轴承 协同控制
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氦气风机驱动电机转子径向通风结构研究
9
作者 陶大军 孟卓然 +1 位作者 徐金燕 戈宝军 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期96-109,共14页
氦气风机驱动电机是高温气冷堆一回路唯一能动设备,其安全性直接影响到高温气冷堆的安全稳定运行。针对高温高压环境及氦气传热工质对驱动电机风路结构设计及相关参数影响引发的新问题,通过建立双侧转子铁心三维风路结构流固耦合传热模... 氦气风机驱动电机是高温气冷堆一回路唯一能动设备,其安全性直接影响到高温气冷堆的安全稳定运行。针对高温高压环境及氦气传热工质对驱动电机风路结构设计及相关参数影响引发的新问题,通过建立双侧转子铁心三维风路结构流固耦合传热模型,计算分析了高温高压环境下传热工质氦气在转子径向风沟内的流动特性,研究了转子分别在动态和静态情况下,通风结构内流体流动规律及转子铁心和导条的温升变化规律。同时,对不同种类传热工质的对应规律进行了对比研究,搭建了模拟实验测试装置,实测数据与数值计算结果吻合较好,验证了计算分析结果的合理性和正确性,为氦气风机驱动电机转子风路结构优化、冷却性能的有效提升提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 高温气冷堆 氦气风机驱动电机 通风结构 传热特性 流固耦合
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低温高速永磁电机硅钢片铁心电磁性能变化机理研究
10
作者 董传友 杨志飞 +2 位作者 戈宝军 王越 李广林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期95-105,共11页
由于低温泵用高速电机工作在低温环境中,探究低温环境对构件材料性能的影响、低温条件对电机特性的作用机理以及形成统一的选材原则已经成为该类电机亟待解决的问题。采用实验法在常温(25℃)和低温(-196℃)条件下对不同系列的冷轧无取... 由于低温泵用高速电机工作在低温环境中,探究低温环境对构件材料性能的影响、低温条件对电机特性的作用机理以及形成统一的选材原则已经成为该类电机亟待解决的问题。采用实验法在常温(25℃)和低温(-196℃)条件下对不同系列的冷轧无取向硅钢片的电磁性能进行了研究,分析了低温环境与频率对硅钢片电磁性能的影响情况。基于实测数据并采用有限元法计算了电机定子铁耗,得到了电机采用不同系列硅钢片的定子铁耗分布以及变化情况。为了探究低温环境下采用不同系列硅钢片时电机定子铁耗变化幅度不同的原因,采用低温冲击法对硅钢片的矫顽力进行测量,验证了有限元计算所得规律的正确性。探明低温条件对硅钢片电磁性能的影响机理,提出低温高速高频电机铁心材料的选材建议,为低温工作环境下低温电机铁心材料选材提供理论借鉴与参考。 展开更多
关键词 低温高速永磁电机 硅钢片 磁性测量 损耗特性 低温冲击
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基于薄膜压力传感器的轴承预紧力控制
11
作者 吴晨 郭宝林 +1 位作者 张培新 武展 《轴承》 北大核心 2025年第3期66-69,共4页
针对电机轴承装配过程中预紧力较难准确控制,不能满足设计要求而引起电动机参数异常的问题,分析了预紧力的作用以及对轴承性能的影响,阐述了轴承预紧力在装配控制中存在的问题。利用薄膜压力传感器系统和高精度扭矩系统设计了一种能够... 针对电机轴承装配过程中预紧力较难准确控制,不能满足设计要求而引起电动机参数异常的问题,分析了预紧力的作用以及对轴承性能的影响,阐述了轴承预紧力在装配控制中存在的问题。利用薄膜压力传感器系统和高精度扭矩系统设计了一种能够直接测量轴承预紧力的方法,根据薄膜压力传感器输出电阻值与轴承预紧力的对应关系,利用高精度扭矩系统使电动机上施加的轴承预紧力满足设计要求,从而提升电动机的性能,使电动机合格率由65%提升至95%。 展开更多
关键词 滚动轴承 角接触球轴承 电动机 预载荷 摩擦力矩 压力传感器
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基于加速型工程最速控制器的磁轴承-转子系统抗扰控制
12
作者 申忠利 许梦麟 +2 位作者 欧师军 谢七月 付强 《轴承》 北大核心 2025年第8期75-85,共11页
为降低磁轴承-转子系统运行过程中外部干扰对控制系统控制精度和稳定性的影响,进一步提高磁轴承在宽速域条件下的抗扰能力,设计了一种基于加速型工程最速控制器(AEFC)和快速鸽群优化器的控制方案。建立磁轴承-转子系统模型,在控制回路... 为降低磁轴承-转子系统运行过程中外部干扰对控制系统控制精度和稳定性的影响,进一步提高磁轴承在宽速域条件下的抗扰能力,设计了一种基于加速型工程最速控制器(AEFC)和快速鸽群优化器的控制方案。建立磁轴承-转子系统模型,在控制回路中采用工程抗扰的AEFC方案;采用结合两阶段优化和双量子并行搜索的快速鸽群优化器获得AEFC的最佳参数,建立结合跟踪误差和平滑度的多准则优化函数。总体控制方案有效融合了快速跟踪、干扰抑制和快速参数调整的特点,仿真结果表明:与ADRC控制器相比,AEFC在正弦响应下的平均跟踪误差降低了76.7%,施加扰动后的平均波动幅度降低了70.1%,调节时间降低了50%;AEFC控制器在阶跃响应下作用在各自由度的平均超调量降低了13.2%,调节时间降低了8.5%;在2 000~32 000 r/min的转速范围内,AEFC控制器能保持良好的性能。 展开更多
关键词 磁力轴承 控制算法 干扰 跟踪滤波器 控制器 响应时间
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主动磁悬浮轴承有限元模型转子位置反步法控制 被引量:1
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作者 巩磊 何派 +1 位作者 石勇 祝长生 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第6期157-164,共8页
为了使主动磁悬浮轴承转子系统得到更稳定的控制,采用了一种Maxwell与Simplorer的联合分析方法对主动磁悬浮电磁轴承转子系统建模并分析.首先,在Maxwell软件中建立有限元模型,然后对其用李雅普诺夫稳定判据结合反步法对此系统的稳定性... 为了使主动磁悬浮轴承转子系统得到更稳定的控制,采用了一种Maxwell与Simplorer的联合分析方法对主动磁悬浮电磁轴承转子系统建模并分析.首先,在Maxwell软件中建立有限元模型,然后对其用李雅普诺夫稳定判据结合反步法对此系统的稳定性进行分析,并证明此系统在反步法控制器下能够满足大范围渐进稳定条件.接着,通过Simplorer搭建仿真平台对Maxwell中的有限元模型进行转子控制.这种控制策略能够最大限度地反映主动磁悬浮轴承转子控制的实际工况.相比于线性化后的数学模型,对有限元模型控制能够有效提高转子位置的控制精度.此外,主动磁悬浮轴承正常运行时会受到外部干扰扰动,本文以随机扰动为例,将其施加在磁悬浮转子系统中,并对所提方法进行了正确性和有效性验证,并且与传统PD控制进行了动态性能和鲁棒性对比.结果表明所提方法使得控制系统具有较强的抗干扰能力,并且比PD控制收敛速度更快. 展开更多
关键词 主动磁悬浮轴承 反步法控制 李雅普诺夫 MAXWELL
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高速永磁电机新型磁性复合材料弹性模量预测 被引量:1
14
作者 王天煜 杨璐铭 +2 位作者 白斌 宇秋红 张岳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期6305-6315,共11页
一种新型粉块层级转子结构可有效提高高速永磁电机转子强度。为了准确分析新型复合转子结构强度,需要准确预测转子复合磁性材料的力学性能。该文将新型磁粉胶膜复合材料看作由磁粉颗粒、界面和基体组成的三相复合材料,首先基于蒙特卡罗... 一种新型粉块层级转子结构可有效提高高速永磁电机转子强度。为了准确分析新型复合转子结构强度,需要准确预测转子复合磁性材料的力学性能。该文将新型磁粉胶膜复合材料看作由磁粉颗粒、界面和基体组成的三相复合材料,首先基于蒙特卡罗法构建了Abaqus-Python耦合的代表性体积单元参数化模型,然后依据细观力学等效三相球模型推导出界面层的弹性模量,最后基于虚功原理创建磁粉胶膜弹性模量有限元预测模型,并与拉伸试验结果进行比较分析,验证了模型的准确性。在此基础上,研究了细观结构和界面参数对磁粉胶膜弹性模量的影响规律,得到了磁性材料细观结构与力学性能的映射关系。 展开更多
关键词 高速电机 复合转子 磁性复合材料 弹性模量 数值仿真
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高速电机发展与设计综述 被引量:171
15
作者 张凤阁 杜光辉 +1 位作者 王天煜 刘光伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1-18,共18页
对高速电机的发展现状进行了分析,总结了现有不同类型高速电机的极限指标,详细论述了高速电机的结构与设计特点,包括定子设计、不同类型转子结构设计、转子系统动力学分析以及轴承选型和冷却系统设计等,最后论述了高速电机发展所面临的... 对高速电机的发展现状进行了分析,总结了现有不同类型高速电机的极限指标,详细论述了高速电机的结构与设计特点,包括定子设计、不同类型转子结构设计、转子系统动力学分析以及轴承选型和冷却系统设计等,最后论述了高速电机发展所面临的问题,展望了高速电机的发展趋势。 展开更多
关键词 高速电机 转子强度 冷却系统 高速轴承 电机设计
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高速永磁电机铁耗的分析和计算 被引量:59
16
作者 孔晓光 王凤翔 +1 位作者 徐云龙 邢军强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期26-30,共5页
高速电机由于高频供电,定子铁心内磁场变化频率的增高,导致铁耗增大,准确的铁耗计算显得尤为重要。本文通过实际测量有取向电工钢片不同频率和不同轧制方向的铁心损耗,对实验数据进行回归分析,确定铁耗计算模型中磁滞和涡流损耗系数。... 高速电机由于高频供电,定子铁心内磁场变化频率的增高,导致铁耗增大,准确的铁耗计算显得尤为重要。本文通过实际测量有取向电工钢片不同频率和不同轧制方向的铁心损耗,对实验数据进行回归分析,确定铁耗计算模型中磁滞和涡流损耗系数。通过有限元分析,根据定子铁心不同区域磁场的变化规律,综合考虑电机中交变与旋转磁场的影响,对一台额定转速为60000r/min的高速永磁电机的铁耗进行了分析计算,并与试验结果进行了比较。结果表明,考虑旋转磁场及谐波磁场分量影响时的铁心损耗更接近实际测量值。 展开更多
关键词 高速永磁电机 铁心损耗 交变磁场 旋转磁场 分析计算
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不同支撑和转子装配方式的高速电机临界转速分析 被引量:18
17
作者 田野 孙岩桦 +2 位作者 丁成伟 杨利花 虞烈 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期24-30,共7页
用有限元方法研究了滚动轴承支撑的整体式转子和电磁轴承支撑的焊接式转子这两种高速电机轴承-转子系统的临界转速。在分析两种系统的支撑刚度特性及转子结构装配关系的基础上建立了有限元模型,计算出系统的临界转速并对不同支撑和装配... 用有限元方法研究了滚动轴承支撑的整体式转子和电磁轴承支撑的焊接式转子这两种高速电机轴承-转子系统的临界转速。在分析两种系统的支撑刚度特性及转子结构装配关系的基础上建立了有限元模型,计算出系统的临界转速并对不同支撑和装配方式对轴承-转子系统临界转速的影响进行了讨论,最后通过锤击实验和整机实验全面验证结果的有效性,为高速电机轴系设计和动力学分析提供了参考。 展开更多
关键词 高速电机 临界转速 滚动轴承 弹性支撑 挤压油膜阻尼器 电磁轴承
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基于电压注入的高速永磁电机谐波电流抑制方法 被引量:27
18
作者 刘刚 张强 毛琨 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期8-16,共9页
针对高速永磁同步电机在运行过程中相电流谐波含量高这一问题,提出了一种基于电压注入的高速永磁同步电机谐波抑制方法。在考虑存在谐波电流的前提下建立了高速永磁电机数学模型,采用闭环谐波电流检测方法,提取5次和7次谐波电流,根据电... 针对高速永磁同步电机在运行过程中相电流谐波含量高这一问题,提出了一种基于电压注入的高速永磁同步电机谐波抑制方法。在考虑存在谐波电流的前提下建立了高速永磁电机数学模型,采用闭环谐波电流检测方法,提取5次和7次谐波电流,根据电机谐波数学模型计算谐波电压补偿量,在传统的双闭环系统上设计增加了谐波电流反馈环和谐波电压补偿环,通过注入谐波电压的方式来抑制高速永磁电机运行时相电流中的谐波分量。仿真和实验结果表明,基于电压注入的高速永磁同步电机谐波电流抑制方法可以有效抑制电机相电流中的谐波,验证了该方法的有效性。该方法易于实现,适应性强。 展开更多
关键词 永磁同步电机 高速 谐波电流 谐波抑制 电压注入
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表贴式高速永磁电机多场耦合转子设计 被引量:24
19
作者 吴震宇 曲荣海 +1 位作者 李健 方海洋 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期98-103,111,共7页
针对高速永磁电机转子设计同时受机械强度和电磁性能限制,参数选取困难的问题,基于机械强度设计、电磁设计以及转子动力学设计理论,采用有限元法,提出一套完整的基于多物理场耦合的高速永磁电机转子优化设计方法。综合考虑材料各向异性... 针对高速永磁电机转子设计同时受机械强度和电磁性能限制,参数选取困难的问题,基于机械强度设计、电磁设计以及转子动力学设计理论,采用有限元法,提出一套完整的基于多物理场耦合的高速永磁电机转子优化设计方法。综合考虑材料各向异性、离心力以及温度影响,分析了典型护套转子的机械强度变化规律;结合电磁性能要求,确定了最小护套厚度和永磁体厚度,并对三种护套转子的动力学特性进行分析。仿真结果表明,对于大功率高速永磁电机,比较适合采用表贴式的转子结构,而且碳纤维护套转子较其他转子具有更好的机械和转子动力学特性;通过多场耦合的设计方法得到的转子结构能够同时兼顾机械、电磁以及转子动力学特性的要求。 展开更多
关键词 高速永磁电机 转子 优化 多场耦合 护套 碳纤维 机械强度
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高速永磁电机电磁轴承转子系统的动力学及实验研究 被引量:38
20
作者 田拥胜 孙岩桦 虞烈 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期116-123,18,共8页
高速永磁电机由于其转速高、体积小和功率密度大等优点,在众多行业有着非常广阔的应用前景,然而转子的高速旋转也对其支承系统提出了很高的要求。电磁轴承作为一类非接触式支承系统,非常适用于高速永磁电机。针对一台40 000 r/min、50 k... 高速永磁电机由于其转速高、体积小和功率密度大等优点,在众多行业有着非常广阔的应用前景,然而转子的高速旋转也对其支承系统提出了很高的要求。电磁轴承作为一类非接触式支承系统,非常适用于高速永磁电机。针对一台40 000 r/min、50 kW的高速永磁同步电机进行了电磁轴承转子系统设计,具体包括承载力设计、控制器设计、电流/位移刚度实验标定以及系统性能分析。最后对该支承系统进行实验研究。实验结果表明,高速永磁同步电机在额定转速范围内,电磁轴承转子系统可以稳定工作,进而验证了该设计方法的合理性。 展开更多
关键词 高速永磁电机 电磁轴承转子系统 承载力设计 控制器设计 电流/位移刚度标定 性能分析 实验研究
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