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分数槽集中绕组永磁电机在模块化级联电机系统上的应用 被引量:12
1
作者 韩守亮 崔淑梅 +2 位作者 王铁成 陈清泉 张鑫鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期9-16,共8页
模块化级联电机系统是将一个电机单元作为一个模块,多个电机模块串联起来工作的系统,只改变电机数目便可满足不同功率的需求,分数槽集中绕组电机适合作为模块化级联电机系统的单模块电机。本文通过分析分数槽集中绕组永磁电机的槽极数... 模块化级联电机系统是将一个电机单元作为一个模块,多个电机模块串联起来工作的系统,只改变电机数目便可满足不同功率的需求,分数槽集中绕组电机适合作为模块化级联电机系统的单模块电机。本文通过分析分数槽集中绕组永磁电机的槽极数的配合规律,设计了满足系统性能指标的两台不同性能的单模块电机,并对其磁动势进行谐波分析。通过仿真计算了涡流损耗,分析了槽口宽度和永磁体分块对涡流损耗的影响,得到了系统的效率Map图。最后,对系统进行了实验验证,并与一参考样机对比,结果表明,模块化级联电机系统采用分数槽集中绕组永磁电机,能有效减小电机尺寸,降低电机重量,提高系统的转矩密度。 展开更多
关键词 分数 集中绕组 磁电机 级联电机系统 转矩密度
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永磁体层数与定子槽数对内置式分数槽集中绕组永磁电机性能的影响分析 被引量:5
2
作者 王艾萌 魏胜军 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第5期61-67,76,共8页
为分析不同永磁体层数与定子槽数的作用效果,探究了具有多层永磁体结构的内置式分数槽集中绕组永磁同步电机的性能,设计并制造了9槽10极与18槽10极电机的仿真模型与原型机,采用有限元软件分析了不同永磁体层数与定子槽数对电机输出转矩... 为分析不同永磁体层数与定子槽数的作用效果,探究了具有多层永磁体结构的内置式分数槽集中绕组永磁同步电机的性能,设计并制造了9槽10极与18槽10极电机的仿真模型与原型机,采用有限元软件分析了不同永磁体层数与定子槽数对电机输出转矩、齿槽转矩、气隙磁密和齿部磁饱和等电磁特性的影响。理论分析及实验结果均表明,相比于9槽10极,18槽10极电机可以更好地抑制转矩脉动并提升平均输出转矩,同时,双层永磁体电机相比单层永磁体电机具有更优异的性能。 展开更多
关键词 内置式磁电机 分数集中绕组 转子结构 有限元分析
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分数槽集中绕组永磁电机低谐波设计方法综述 被引量:50
3
作者 郑军强 赵文祥 +1 位作者 吉敬华 李浩天 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期272-280,共9页
分数槽集中绕组永磁电机谐波大的弊端限制了其在航空航天、机器人等高端领域的广泛应用。研究分数槽集中绕组电机低谐波设计方法,避免因谐波引起过高的转子损耗及振动噪声,具有十分重要的现实意义。通过对分数槽集中绕组永磁电机电枢绕... 分数槽集中绕组永磁电机谐波大的弊端限制了其在航空航天、机器人等高端领域的广泛应用。研究分数槽集中绕组电机低谐波设计方法,避免因谐波引起过高的转子损耗及振动噪声,具有十分重要的现实意义。通过对分数槽集中绕组永磁电机电枢绕组磁动势谐波及电枢反应磁场谐波进行分析,从分布效应、相移技术、内置磁障及齿槽结构等四方面对永磁电机低谐波设计方法进行归类,介绍并分析了每类典型技术方法的特征及优缺点。最后,对分数槽集中绕组永磁电机低谐波设计方法进行了总结和展望。 展开更多
关键词 集中绕组 磁电机 磁动势 谐波 损耗
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基于分段交错梯形磁极的分数槽集中绕组永磁电机局部切向力的削弱 被引量:6
4
作者 李泽星 夏加宽 +2 位作者 刘铁法 郭志研 鲁冰娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1447-1459,1485,共14页
局部切向电磁力波会通过定子齿的杠杆效应引起定子轭部径向振动,其对振动的贡献可以与径向电磁力波比拟。针对分数槽集中绕组永磁电机的局部切向电磁力波,提出了一种分段交错梯形磁极的削弱方法,该方法可在保证电机转矩密度的前提下,有... 局部切向电磁力波会通过定子齿的杠杆效应引起定子轭部径向振动,其对振动的贡献可以与径向电磁力波比拟。针对分数槽集中绕组永磁电机的局部切向电磁力波,提出了一种分段交错梯形磁极的削弱方法,该方法可在保证电机转矩密度的前提下,有效削弱局部切向电磁力引起的振动。首先,推导了作用于定子齿部的切向集中力模型,并以一台10极12槽永磁电机为例,分析了局部切向电磁力引起振动的原因。然后,基于有限元模型,分析了分段交错梯形磁极对局部切向电磁力的削弱机理,并对比了优化前后电机的径向力波、电磁转矩以及振动频谱。结果表明,分段交错梯形磁极结构对径向力、切向力均有显著的抑制作用。最后,对优化前后的样机进行振动实验,验证了优化方案的有效性。 展开更多
关键词 局部切向电磁力 分数集中绕组磁同步电机 分段交错梯形磁极 有限元模型
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永磁同步电机分数槽集中绕组磁动势 被引量:86
5
作者 陈益广 潘玉玲 贺鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期30-36,共7页
对单元电机的单个线圈、线圈组、相绕组和三相绕组的磁动势进行了分析。当定子槽数为奇数时,除3的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值最大的谐波极对数仅与基波相差1对极。当定子槽数为偶数时... 对单元电机的单个线圈、线圈组、相绕组和三相绕组的磁动势进行了分析。当定子槽数为奇数时,除3的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值最大的谐波极对数仅与基波相差1对极。当定子槽数为偶数时,除偶数和3的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值最大的谐波极对数仅与基波相差2或者4对极。电机内部还存在幅值较大的次谐波以及绕组系数与基波相同的高次谐波,它们会对电机造成不良影响。电机高速运行时,这些谐波磁动势产生的磁场会在永磁体内感应出涡流,产生损耗,造成永磁体温升增加,甚至去磁。 展开更多
关键词 磁同步电机 分数 集中绕组 磁动势 谐波分析
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分数槽集中绕组永磁同步直线电机磁场解析计算 被引量:18
6
作者 许孝卓 汪旭东 +2 位作者 封海潮 王培龙 司纪凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期122-129,共8页
分数槽集中绕组永磁同步直线电机(Fractional-slot Windings Permanent Magnet Synchronous Linear Motors,FW-PMSLM)采用端部不重叠的集中绕组,具有磁阻力小、推力波动小、端部绕组短、用铜材料省、损耗小等优点,适合于长行程、高精度... 分数槽集中绕组永磁同步直线电机(Fractional-slot Windings Permanent Magnet Synchronous Linear Motors,FW-PMSLM)采用端部不重叠的集中绕组,具有磁阻力小、推力波动小、端部绕组短、用铜材料省、损耗小等优点,适合于长行程、高精度驱动场合。本文以15槽16极FW-PMSLM为例,考虑电枢电流分布函数和永磁体电流密度等效,建立分层解析模型。运用傅氏级数法推导出气隙和磁极区域中磁场的解析公式,分析FW-PMSLM电枢磁场和励磁磁场的分布。针对传统卡氏系数法在计算FW-PMSLM磁场的不足,提出采用分布卡氏系数函数来计及铁心开槽对分数槽电机磁场的影响,将解析分析与有限元分析结果进行比较,验证本文所提分布卡氏系数函数法解析求解FW-PMSLM磁场的有效性。利用该方法分析不同极弧系数、不同初级齿宽以及不同气隙长度时的电机推力以及这些因素对推力解析计算精度的影响,利用不同气隙下的实验结果验证推力解析计算精度。为分数槽永磁直线电机的工程计算和优化设计提供依据。 展开更多
关键词 磁同步直线电机 分数集中绕组 分层解析模型 分布卡氏系数 磁场计算
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基于绕组函数法的分数槽集中绕组永磁同步电机电感参数研究 被引量:21
7
作者 佟文明 吴胜男 安忠良 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期150-157,共8页
利用绕组函数法量化分析分数槽集中绕组永磁同步电机相对于整数槽绕组电机的自感与互感特性,并推导出通用性规律,得出不同每极每相槽数时分数槽集中绕组永磁同步电机电感参数与同极数整数槽绕组的比值规律。利用有限元分析工具对该类绕... 利用绕组函数法量化分析分数槽集中绕组永磁同步电机相对于整数槽绕组电机的自感与互感特性,并推导出通用性规律,得出不同每极每相槽数时分数槽集中绕组永磁同步电机电感参数与同极数整数槽绕组的比值规律。利用有限元分析工具对该类绕组永磁同步电机的交直轴同步电抗进行分析,总结内置式转子磁极结构、带极靴表面式转子磁极结构分数槽集中绕组永磁同步电机的凸极率特性,并通过实验对计算结果进行验证。 展开更多
关键词 分数集中绕组 磁同步电机 自感 互感 同步电抗
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考虑开槽的分数槽集中绕组永磁同步电机电枢反应磁场解析计算 被引量:20
8
作者 林福 左曙光 +1 位作者 马琮淦 谭钦文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期29-35,共7页
从单个线圈产生的磁场出发,借助单元电机的概念,研究三种不同极槽配合下的单元电机电枢反应磁场的空间分布规律,由单元电机磁场分布矢量图得到单元电机电枢反应磁场的解析表达式;利用复数气隙比磁导,将开槽对电枢反应磁场的影响考虑在内... 从单个线圈产生的磁场出发,借助单元电机的概念,研究三种不同极槽配合下的单元电机电枢反应磁场的空间分布规律,由单元电机磁场分布矢量图得到单元电机电枢反应磁场的解析表达式;利用复数气隙比磁导,将开槽对电枢反应磁场的影响考虑在内;通过将解析法计算结果与有限元计算结果进行对比来验证解析表达式的准确性;并分析了不同极槽配合电机的电枢反应磁场的谐波成分和开槽对谐波成分和幅值的影响,得出定子开槽主要引起某些谐波分量幅值的变化。 展开更多
关键词 分数 集中绕组 电枢反应磁场 复数比磁导 谐波分析
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分数槽集中绕组无铁心永磁直线同步电机推力分析 被引量:13
9
作者 唐勇斌 李立毅 +1 位作者 刘家曦 潘东华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1-8,共8页
为实现应用于步进扫描投影光刻机中长行程直线电机的高推力密度、低推力波动等要求,研究叠放和非叠放两种分数槽集中绕组的无铁心永磁直线同步电机推力特性,在建立空载气隙磁场分析模型的基础上,推导叠放和非叠放两种绕组形式的电机空... 为实现应用于步进扫描投影光刻机中长行程直线电机的高推力密度、低推力波动等要求,研究叠放和非叠放两种分数槽集中绕组的无铁心永磁直线同步电机推力特性,在建立空载气隙磁场分析模型的基础上,推导叠放和非叠放两种绕组形式的电机空载感应电动势、电磁推力和推力密度的解析式,分析永磁体和初级绕组的结构尺寸对电磁推力的影响规律。通过实例分析,比较推力的解析法计算结果、有限元法仿真结果和实验测试值,证明解析法的合理性。同时,分析比较不同极槽比组合的叠放和非叠放分数槽集中绕组的电机电磁推力和推力密度的大小。结果表明:少极多槽极槽比的叠放分数槽集中绕组形式电机产生的电磁推力与推力密度更大。 展开更多
关键词 光刻机 无铁心直线电机 分数集中绕组 电磁推力
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星–三角接法的多层绕组分数槽永磁电机谐波磁动势分析 被引量:14
10
作者 陈浈斐 汤俊 +2 位作者 马宏忠 李志新 刘宝稳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期6060-6070,共11页
为解决分数槽永磁电机电枢绕组磁动势中存在高幅值低次谐波这一难题,该文对多层绕组采用星-三角(Y-(35))接法的分数槽集中绕组永磁电机进行理论分析,推导出适用于任意匝数比例、机械角度差的谐波磁动势计算方法,并由三相电机推广到m相... 为解决分数槽永磁电机电枢绕组磁动势中存在高幅值低次谐波这一难题,该文对多层绕组采用星-三角(Y-(35))接法的分数槽集中绕组永磁电机进行理论分析,推导出适用于任意匝数比例、机械角度差的谐波磁动势计算方法,并由三相电机推广到m相分数槽永磁电机。基于该方法,该文进一步以10极12槽分数槽永磁电机为例,研究如何利用Y-(35)接法的多层绕组结构抑制高幅值低次谐波磁动势的方法,并给出其绕组匝数比例、偏移角度的关系表达式。最后,利用有限元软件建立不同绕组层数、不同接法的三相10极12槽永磁电机的二维有限元模型。仿真结果表明,当多层绕组分数槽永磁电机采用给定的绕组匝数比和偏移角度的Y-(35)接法绕组时,可以有效抑制低次高幅值谐波,减少分数槽永磁电机中铁心和永磁体涡流损耗,提高电机的运行性能。 展开更多
关键词 分数磁电机 多层集中绕组 星–三角接法 磁动势计算 谐波分析
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分数槽集中绕组永磁同步电机设计与分析 被引量:6
11
作者 姜仁华 刘闯 +1 位作者 宁银行 王承宇 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期329-335,共7页
分数槽集中绕组永磁同步电机由于转矩密度高、弱磁性能好、齿槽转矩小和效率高等特点,广泛应用于航空航天、电动汽车等领域。本文研究了机载雷达伺服系统用分数槽集中绕组永磁同步电机,建立了电机的解析模型,分析了长径比、裂比、磁密... 分数槽集中绕组永磁同步电机由于转矩密度高、弱磁性能好、齿槽转矩小和效率高等特点,广泛应用于航空航天、电动汽车等领域。本文研究了机载雷达伺服系统用分数槽集中绕组永磁同步电机,建立了电机的解析模型,分析了长径比、裂比、磁密系数等设计参数对电机性能的影响规律。结果表明,电机的输出转矩和质量分别与定子外径D3os,D2os成正比,绕组端部比重与长径比λ成反比,综合转矩密度和绕组端部比重两个因素,λ宜在0.2~0.4范围内选择。当定子裂比γ增加时,转矩密度先增大后减小,为使转矩密度最大,γ宜在0.6~0.8范围内选择。当磁密系数χ增加时,输出转矩先增大后减小,为使输出转矩最大,χ宜设计在1.75附近。基于理论分析和仿真计算,文中设计并加工了一台45槽38极分数槽集中绕组永磁同步电机,最后通过实验测试了其性能。 展开更多
关键词 分数集中绕组 磁同步电机 长径比 裂比 磁密系数
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Y-Δ接法分数槽永磁电机断相故障电流特征分析与诊断方法研究
12
作者 陈浈斐 王枫 +2 位作者 李志新 万向民 凌志豪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期8653-8662,I0027,共11页
星-三角(Y-△)接法的分数槽永磁电机(fractional-slot permanent magnet machine,FS-PMM)因其谐波分量低、转矩脉动小等优点在电动汽车领域具有较好的应用前景。但由于该电机中的△接绕组位于电机内部,其电流无法直接测量,故障时难以被... 星-三角(Y-△)接法的分数槽永磁电机(fractional-slot permanent magnet machine,FS-PMM)因其谐波分量低、转矩脉动小等优点在电动汽车领域具有较好的应用前景。但由于该电机中的△接绕组位于电机内部,其电流无法直接测量,故障时难以被及时发现。该文针对Y-△接法的FS-PMM内层△接绕组单相断相故障,提出一种基于电流三次谐波幅值的故障诊断方法。首先,建立△接绕组单相断相故障下的数学模x相故障的检测与故障相定位。经实验验证,所提方法能够实时准确地实现△接绕组单相断相故障诊断,且具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 星-三角接法 分数磁电机 断相故障 电流特征 故障诊断方法
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分数槽集中绕组永磁同步电机的电感计算 被引量:23
13
作者 陈益广 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期119-124,共6页
在少槽多极的分数槽集中绕组永磁同步电机中,存在幅值较大的次谐波和与基波绕组系数相同的高次谐波,特别是存在与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大、极对数与基波相差仅几对极的谐波。使得电机的电枢反应谐波磁场很强,与之相对应... 在少槽多极的分数槽集中绕组永磁同步电机中,存在幅值较大的次谐波和与基波绕组系数相同的高次谐波,特别是存在与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大、极对数与基波相差仅几对极的谐波。使得电机的电枢反应谐波磁场很强,与之相对应的谐波漏抗很大,电机的总漏电感很大,其基波励磁电感与传统短距分布绕组电机相比小很多。一般情况下,漏电感都比励磁电感还大。在对电机磁路进行理想假定的条件下,针对不同槽极数组合的单元电机,推导出该类电机电感参数的计算公式。其中,电枢反应基波励磁电感计算公式与传统的交流绕组相同,而电枢反应总电感和谐波漏电感计算不同于传统的交流绕组。 展开更多
关键词 磁同步电机 分数 集中绕组 电感计算
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永磁同步电机单层分数槽集中绕组磁动势与电感 被引量:12
14
作者 陈益广 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期798-802,共5页
在对电机磁路进行理想假定的条件下,推导出单层分数槽集中绕组永磁同步电机电感参数计算公式.电机内除偶数和相数的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大的谐波极对数仅与基波相差2对极;当... 在对电机磁路进行理想假定的条件下,推导出单层分数槽集中绕组永磁同步电机电感参数计算公式.电机内除偶数和相数的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大的谐波极对数仅与基波相差2对极;当电机槽数较少时极对数为1的次谐波磁动势幅值甚至比基波还大;绕组系数与基波相同的高次谐波以及其他次谐波幅值也较大.电机高速运行时,幅值较大的谐波磁动势产生的磁场会在永磁体内产生涡流损耗,造成永磁体温升增加,甚至去磁.由于电机的谐波漏抗很大,电机的总漏电感很大,功率因数低.但是,漏电感大可以提高电机的弱磁调速范围. 展开更多
关键词 磁同步电机 分数 集中绕组 磁动势 谐波分析 电感计算
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改变定子铁芯面积对分数槽集中绕组永磁同步电机铁耗的影响 被引量:6
15
作者 王艾萌 李大双 李小双 《电测与仪表》 北大核心 2022年第1期45-50,共6页
为研究改变定子铁芯面积对分数槽集中绕组永磁同步电机中铁耗的影响,针对定子槽提出了两组研究方案。在8极9槽永磁电机的基础上使用有限元软件,搭建了保证定子槽数不变仅增加定子槽宽整数倍和不改变每个定子槽尺寸仅增加定子槽数的两组... 为研究改变定子铁芯面积对分数槽集中绕组永磁同步电机中铁耗的影响,针对定子槽提出了两组研究方案。在8极9槽永磁电机的基础上使用有限元软件,搭建了保证定子槽数不变仅增加定子槽宽整数倍和不改变每个定子槽尺寸仅增加定子槽数的两组电机。介绍了铁耗计算原理并通过仿真对比了两组电机谐波含量、定子轭部磁通密度和在不同转速下的铁耗与永磁体涡流损耗。分析结果表明,与增加电机定子槽数相比,适当地增加电机定子槽宽能有效降低电机铁耗、磁体涡流损耗和谐波含量,在不显著降低性能的情况下进行优化可确定定子槽的宽度。另外,与改变每个槽的面积相比,转矩脉动受电机定子槽数的影响更大。 展开更多
关键词 分数集中绕组磁同步电机 定子铁芯面积 定子 定子 谐波 铁耗
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新型高速定子爪极式永磁电机的三维等效磁网络模型 被引量:1
16
作者 褚帅君 梁得亮 +1 位作者 贾少锋 梁阳 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第3期1-11,共11页
为了解决高速电机绕组端部长度冗长、绕组利用率不高的问题,提出一种新型高速定子爪极式永磁电机。该电机的定子拓扑结构由全局环形集中绕组和爪极单元模块构成;此外,通过利用粉末冶金技术制作的定子铁心可以显著降低加工难度和成本。... 为了解决高速电机绕组端部长度冗长、绕组利用率不高的问题,提出一种新型高速定子爪极式永磁电机。该电机的定子拓扑结构由全局环形集中绕组和爪极单元模块构成;此外,通过利用粉末冶金技术制作的定子铁心可以显著降低加工难度和成本。针对电机结构的独特性和三维磁场分布的复杂性,首先分析电机的结构特点及其工作原理;其次,通过分析电机定子和转子在不同位置时的磁场分布,依次构建定子和转子的等效磁路模型、气隙磁导等效模型以及完整的三维等效磁网络模型;最后,分别利用该模型和三维有限元方法对电机的气隙磁通密度分布、磁链、电动势和转矩等电磁性能进行对比分析。为了验证计算结果的准确性,设计并制造试验样机,搭建测试平台对电机进行相关试验验证。 展开更多
关键词 高速磁电机 定子爪极 环形集中绕组 三维等效磁网络模型 有限元模型 电磁性能
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齿调制作用下转子开槽对永磁电机电磁振动影响
17
作者 谷艳玲 刘志鹏 +1 位作者 陈长征 黄逢超 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期111-118,共8页
为了研究齿调制作用下转子表面开槽对永磁同步电机电磁振动的影响,以小功率分数槽集中绕组(FSCW)内置永磁同步电机(IPMSM)为研究对象,通过麦克斯韦应力张量法推导径向电磁力波的频率及空间阶数特征。分析齿调制作用在FSCW-IPMSM中将空... 为了研究齿调制作用下转子表面开槽对永磁同步电机电磁振动的影响,以小功率分数槽集中绕组(FSCW)内置永磁同步电机(IPMSM)为研究对象,通过麦克斯韦应力张量法推导径向电磁力波的频率及空间阶数特征。分析齿调制作用在FSCW-IPMSM中将空间高阶电磁力波调制为低阶电磁力波的过程,并给出转子表面开槽在齿调制作用影响下与电磁振动间的联系。研究表明,转子表面开槽结构的改变会使各次谐波磁场发生变化,进而改变以极数阶电磁力波为代表的高阶电磁力波的幅值。在齿调制作用下,这些高阶电磁力波会被调制为幅值较高的低阶电磁力波,并引起不同幅度的低阶振动。然后建立C型、V型两种不同转子表面开槽结构的10极12槽FSCW-IPMSM电磁及结构有限元分析模型并进行仿真分析。结果表明,极数阶即10阶电磁力波会被调制为2阶并引起2阶振动,且两种不同开槽结构间的电磁振动存在着高达22.1%的差异。最后,在一台10极12槽样机上进行振动实验,验证理论与仿真分析结果。 展开更多
关键词 内置磁同步电机 分数集中绕组 电磁振动 径向电磁力波 齿调制 转子表面开
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盘式永磁电机的分数槽绕组齿槽转矩分析 被引量:1
18
作者 上官景仕 范磊 +1 位作者 王琇 范承志 《机电工程》 CAS 2012年第10期1195-1197,共3页
由齿槽转矩造成的推力波动是影响盘式永磁电机运行性能的一个重要因素。为削弱齿槽转矩,采用基于能量法和傅里叶分解的解析分析方法推导出了齿槽转矩解析表达式,在此基础上研究了分数槽绕组对齿槽转矩的削弱作用,结合定子槽口宽度对齿... 由齿槽转矩造成的推力波动是影响盘式永磁电机运行性能的一个重要因素。为削弱齿槽转矩,采用基于能量法和傅里叶分解的解析分析方法推导出了齿槽转矩解析表达式,在此基础上研究了分数槽绕组对齿槽转矩的削弱作用,结合定子槽口宽度对齿槽转矩的影响,提出了减少盘式永磁电机齿槽转矩的优化方案,并利用有限元法对此优化方案进行了仿真分析和验证。研究结果证明,采用分数槽绕组和槽口优化相结合的方法能有效地削弱盘式电机的齿槽转矩。 展开更多
关键词 盘式磁电机 齿转矩 分数 口优化 三维有限元
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分数槽永磁电机永磁体谐波涡流损耗建模与分析 被引量:15
19
作者 陈浈斐 邢宁 +2 位作者 马宏忠 李志新 章黄勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期3514-3527,共14页
准确求解分数槽永磁电机电枢磁场下的永磁体涡流损耗解析解,探究谐波涡流损耗随绕组结构的变化规律是改进绕组结构抑制涡流损耗的关键。针对此问题,该文提出四层绕组电流密度建模方法,实现对三相/双三相、双层/四层绕组结构的建模。基... 准确求解分数槽永磁电机电枢磁场下的永磁体涡流损耗解析解,探究谐波涡流损耗随绕组结构的变化规律是改进绕组结构抑制涡流损耗的关键。针对此问题,该文提出四层绕组电流密度建模方法,实现对三相/双三相、双层/四层绕组结构的建模。基于现有的子域模型,将四层绕组结构的槽身区域划分为上层绕组和下层绕组区域,增加上层绕组与下层绕组交界处的边界条件,确定各子域磁场的谐波系数。通过设计瞬态电枢磁场求解程序,建立涡流损耗解析模型。以四台仅绕组结构不同的10极12槽永磁电机为例,利用有限元仿真验证了损耗模型的精确性。基于该损耗模型,探究了谐波涡流损耗随绕组相数和层数的变化规律,并使用磁动势从机理上分析该规律,为改进绕组结构抑制涡流损耗的研究方向提供一些思路。 展开更多
关键词 分数磁电机 电枢磁场 磁体涡流损耗 谐波涡流损耗 双三相绕组 四层 绕组
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双分数槽集中绕组低速潜油电机的设计分析 被引量:10
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作者 孟大伟 刘智慧 +1 位作者 徐永明 肖士勇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期44-49,共6页
针对传统潜油电机需要配备减速器才能驱动潜油螺杆泵的不足,提出了一种驱动潜油螺杆泵的双分数槽集中绕组低速潜油电机,电机定子采用空间相距特定角度的两套分数槽集中绕组。根据特殊的绕组结构,对电机在不同时刻的磁势进行分析,表明电... 针对传统潜油电机需要配备减速器才能驱动潜油螺杆泵的不足,提出了一种驱动潜油螺杆泵的双分数槽集中绕组低速潜油电机,电机定子采用空间相距特定角度的两套分数槽集中绕组。根据特殊的绕组结构,对电机在不同时刻的磁势进行分析,表明电机能够产生恒定的电磁转矩。利用有限元法对电机进行二维瞬态场分析,得到了电机在空载和额定负载条件下的磁场分布及相关特性,结果验证了电机在电磁设计上的合理性。所设计电机可实现在不增大电机定子外径的情况下增加电机的极数,降低同步转速,有望实现潜油电机直驱潜油螺杆泵,从而有效降低整个采油系统的成本,抽油质量大为提升,对整个系统的节能具有重要意义。 展开更多
关键词 低速潜油电机 分数集中绕组 谐波分析 电机设计 有限元仿真
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