题名 新型不对称初级齿表面插入式永磁直线同步电机研究
1
作者
王林森 郑梦飞 李焱鑫 卢琴芬
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第8期3185-3194,I0027,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52177061)。
文摘
表面插入式永磁直线同步电机(surface-inset permanent magnet linear synchronous motor,SIPMLSM)采用全齿绕端部非重叠的初级绕组和永磁体插入式的次级结构,不均匀气隙使交轴电感(Lq)增大,提升了凸极率(Lq/Ld),从而提升磁阻推力和推力密度。针对一个12槽16极SIPMLSM,首先,建立边端力和齿槽力分离的有限元模型。其次,分别分析初级齿尖和边端辅助齿对齿槽力和边端力的敏感度,确定优化变量及取值范围,同时以推力波动和推力密度为优化目标,采用多目标遗传算法进行全局优化,得出不对称齿尖结构的优化方案。最后,制作样机并通过实验测得空载反电势、定位力与推力波动和堵动状态下的温度,与有限元结果进行对比,验证设计的有效性。
关键词
表面插入式永磁直线同步电机 不对称齿 推力密度 推力 波动抑制多目标遗传算法 定位力分离
Keywords
surface-inset permanent magnet linear synchronous motor(SIPMLSM) asymmetrical teeth thrust density thrust ripple suppression multi-objective genetic algorithm detent force separation
分类号
TM341
[电气工程—电机]
题名 直线永磁磁通切换电机推力脉动抑制方法分析
被引量：1
2
作者
郝雯娟 王宇
机构
南京航空航天大学金城学院机电工程与自动化学院 南京航空航天大学自动化学院
出处
《电力工程技术》
北大核心
2022年第2期186-192,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51977107)。
文摘
直线永磁磁通切换(LFSPM)电机功率密度高,转子结构简单可靠,在长行程直线牵引场合具有很大的应用潜力。然而,很多应用场合要求直线电机在具有高推力密度的同时也要能够呈现较低的推力脉动,因此研究推力脉动的产生机理以及抑制方法是提升LFSPM电机应用潜力的重要手段。通过有限元分析(FEA),先利用不同结构的辅助齿对LFSPM电机的端部效应进行改善,减小端部力;在此基础上,对抑制不同成因推力脉动的方法以及这些方法的组合效果进行仿真比较;比较过程中,提出一种的步进(错齿)位移选择方法;基于该方法,各结构在减小推力脉动的同时可以有效兼顾电机的输出推力平均值。FEA验证了所提出方法的通用性,可使不同结构的LFSPM电机在减小推力脉动的同时兼顾输出推力平均值。
关键词
直线电机 永磁磁通切换电机 推力 脉动定位力 端部效应 推力密度
Keywords
linear machine flux-switching permanent magnet machine thrust force ripple cogging force end-effect thrust density
分类号
TM352
[电气工程—电机]
题名 不影响永磁直线同步电机推力的磁阻力优化
被引量：1
3
作者
熊建国 韩亚军
机构
重庆城市职业学院信息与智能工程系 重庆城市职业学院工业机器人运维重庆市高校工程中心
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2022年第2期15-19,共5页
基金
重庆市教委科学技术研究计划项目资助(CQJY20355)。
文摘
针对永磁直线同步电机的精确运动控制问题,提出了一种在不影响推力的情况下抑制电机磁阻力的方法。首先,对具有横向和纵向磁通的双边磁通永磁直线同步电机机构进行分析,并对永磁体动子移动时的磁阻力变化进行推导;其次,通过在两个永磁体动子之间引入90°的相位差,以消除端部效应对推力谐波分量的影响,并通过电枢绕组的重新布置来保持原有的推力;最后,对适用的槽极结构进行了三维有限元模拟,并制作了原型样机并进行了磁阻力和推力测试。研究结果表明:与传统情况相比,所提方法的磁阻力波形峰值从149.7 N降低到24.3 N,降低了83.7%,从而以最小的机械改变为代价大幅降低了磁阻力,同时保持推力不变,验证了其有效性。
关键词
永磁直线同步电机 磁阻力抑制 高推力密度 相移 谐波分析
Keywords
permanent magnet linear synchronous motor magnetic resistance suppression high thrust density phase shift harmonic analysis
分类号
TH165
[机械工程—机械制造及自动化]
TG66
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
题名 圆筒型横向磁通永磁直线电机的基础研究
被引量：18
4
作者
赵玫 邹继斌 王骞 杨洪勇 刘慧霞
机构
鲁东大学信息与电气工程学院 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第S1期80-89,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51407088 61403180) +1 种基金 山东省高等学校科技计划项目(J13LB55) 鲁东大学校科研项目(LY2013003)
文摘
横向磁通永磁直线电机在磁路结构上较传统电机不同,电枢绕组与定子齿槽在空间上互相垂直,实现了电负荷与磁负荷的解耦,可以在一定范围内通过提高磁能变化率来提高出力。本文首先阐述了横向磁通永磁直线电机的磁路结构和工作原理,通过有限元数值计算分析了该电机的气隙磁场分布,在此基础上,将电机的推力密度和推力波动系数作为优化目标,对永磁体厚度、定子单元铁心轴向长度和极距进行了优化设计,并与传统径向磁通和轴向磁通直线电机的推力密度进行了对比分析。最后,根据优化结果研制了样机,并对样机的定位力、电磁力及反电势进行测试,进一步验证数值计算的准确性。
关键词
横向磁通 直线电机 推力密度
Keywords
Transverse flux,linear motor,force density
分类号
TM359.4
[电气工程—电机]
题名 双向交链横向磁通平板型永磁直线同步电机
被引量：13
5
作者
寇宝泉 杨国龙 周维正 张赫
机构
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第33期75-81,178,共7页
基金
国家科技重大专项(2010ZX04010-041) 国家自然科学基金项目(51177023)~~
文摘
提出双向交链横向磁通平板型永磁直线同步电机的方案,克服了传统横向磁通永磁电机初级空间利用率不高的缺陷。初级铁心单元加工方便,能够充分利用次级永磁体,有效减小次级永磁体的极间漏磁,增加与绕组相交链的磁链,提高电机的空载感应电动势。文章介绍了电机的结构并阐述了其工作原理,利用磁路法建立了电机的三维等效磁网络模型,推导出了电机的空载主磁通和空载感应电动势表达式,将次级永磁体等效成面电流,获得了推力表达式,通过三维有限元方法计算电机磁场和推力。研制了一台实验样机,测得了空载感应电动势和静态推力。理论分析与实验结果基本吻合,验证了理论分析的有效性。
关键词
横向磁通 直线电机 双向交链 推力密度
Keywords
transverse-flux linear motor bidirectional crosslinking thrust density
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的基础研究
被引量：9
6
作者
寇宝泉 杨国龙 李鹏 张赫
机构
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第36期61-67,13,共7页
基金
国家科技重大专项(2010ZX04010-041) 国家自然科学基金项目(51177023)~~
文摘
提出双向交链横向磁通圆筒型直线永磁同步电机的方案,克服了传统横向磁通永磁电机初级空间利用率不高的缺陷。初级铁心单元加工方便,能够充分利用次级永磁体,提高电机的空载感应电动势。介绍电机的结构并阐述其工作原理,利用磁路法建立了电机的三维等效磁网络模型,获得了空载主磁通和空载反电动势表达式,推导出了电机的推力表达式,通过三维有限元方法计算了电机磁场,研制了一台实验样机,进行了空载感应电动势和静态推力的测试实验。理论分析与实验结果基本吻合,验证了理论分析的有效性。
关键词
横向磁通 圆筒型直线电机 双向交链 推力密度
Keywords
transverse-flux tubular linear motor bidirectional crosslinking thrust density
分类号
TM359
[电气工程—电机]
题名 异形永磁体圆柱型直线电机的优化设计
被引量：7
7
作者
罗辞勇 李竹田 沈启平
机构
输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 国网浙江省电力公司培训中心
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第17期127-134,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51607017)
文摘
为了进一步提高直线电机的推力密度,结合异形永磁体圆柱型直线电机(T-CLM)和传统Halbach结构提出了异形永磁体Halbach阵列圆柱型直线电机(TH-CLM)。建立了异形永磁体Halbach阵列圆柱型直线电机的磁路分析模型,研究了异形永磁体的异形角对电机磁场和推力的影响,得到了推力密度最大时的永磁体角度。对比分析了异形永磁体结构的两种圆柱型直线电机的推力密度,结果表明异形永磁体Halbach阵列圆柱型直线电机增强了电机的气隙磁通密度,具有更高的推力密度,并与传统的圆柱型直线电机进行了比较,验证了异形永磁体结构圆柱型直线电机在推力密度方面具有一定的优势。
关键词
直线电机 异形永磁体 推力密度 有限元分析 HALBACH阵列
Keywords
Linear motor trapezoidal permanent magnet thrust density finite element analysis Halbach array
分类号
TM359.4
[电气工程—电机]
题名 初级励磁型永磁直线电机研究现状与展望
被引量：27
8
作者
沈燚明 卢琴芬
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第11期2325-2343,共19页
基金
国家自然科学基金(51777190) 中国博士后科学基金(2020M681856)资助项目。
文摘
初级励磁型永磁直线电机是从传统永磁直线电机衍生而来的一类新型特种电机,具有高推力密度、高效率、高精度和高可靠性等优点。在长行程直驱式直线运动领域,该类电机有其独特的性能与成本优势,具有很高的研究价值和广阔的应用前景。该文针对初级励磁型永磁直线电机,回顾并总结了国内外相关研究的技术现状和发展趋势。从磁场调制理论出发,揭示了初级励磁型永磁直线电机气隙磁场谐波分布与推力产生原理。从拓扑结构的角度,梳理了各类永磁直线电机的技术要点及研究进展。从初级励磁型永磁直线电机的特征出发,介绍了高性能控制策略。最后,对比分析了各类初级励磁型永磁直线电机的综合性能,并探讨了未来的发展方向。
关键词
永磁直线电机 初级励磁 双凸极 磁场调制原理 高推力密度 长行程
Keywords
Permanent magnet linear machine primary excitation doubly salient flux modulation theory high thrust force density long stroke
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 磁场调制永磁直线电机拓扑研究综述
被引量：13
9
作者
周游 石超杰 曲荣海 李大伟 高玉婷
机构
强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 卡尔斯鲁厄理工学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期1469-1484,共16页
基金
国家自然科学基金项目(51991382,51807076,51761135120)。
文摘
基于磁场调制原理(即磁齿轮效应)的磁场调制永磁直线电机(flux-modulation linear permanent magnet machines,FMLPMMs),具有更高的推力密度与更低的推力波动,近年来是直线电机领域的研究热门之一。该文旨在对磁场调制永磁直线电机拓扑结构方面的研究工作进行系统性综述。首先,介绍磁场调制永磁直线电机的拓扑结构演变历程,并对现有拓扑结构进行分类和归纳。其次,由于推力密度与推力波动是直线电机最为重要的两大性能参数,因此该文就如何进一步提升磁场调制永磁电机的推力密度、抑制推力波动进行详细介绍。最后,结合磁场调制永磁直线电机各个拓扑结构的特点,对其未来的发展方向和应用前景进行展望。
关键词
磁场调制 永磁直线电机 推力密度 推力 波动发展趋势
Keywords
flux-modulation linear permanent magnet machine thrust density thrust ripple development trends
分类号
TM359
[电气工程—电机]
