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不均匀气隙工况下轴向磁通永磁电动式磁悬浮电机的磁场与力特性分析
被引量：
8
1
作者
秦伟
马育华
+1 位作者
张洁龙
吕刚
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期889-902,共14页
该文以轴向磁通永磁电动式磁悬浮电机为研究对象,针对其运行过程中存在的气隙不均匀工况,在直角坐标下建立求解该电机磁场和电磁特性的三维解析模型。首先,基于等效电流片模型,推导出轴向磁通Halbach永磁阵列的三维空间磁场分布函数。...
该文以轴向磁通永磁电动式磁悬浮电机为研究对象,针对其运行过程中存在的气隙不均匀工况,在直角坐标下建立求解该电机磁场和电磁特性的三维解析模型。首先,基于等效电流片模型,推导出轴向磁通Halbach永磁阵列的三维空间磁场分布函数。对该磁场分布函数进行傅里叶级数转换,使Halbach转子三维磁场函数具有形式上连续统一的解析表达式。在此基础上,基于二阶矢量磁位,构建该电机的三维解析模型,推导出悬浮力、水平力和涡流损耗的解析表达式,并通过有限元法验证了解析计算模型的准确性。最后,通过小型样机实验,来验证理论计算的准确性。该文提出的解析模型适用于永磁电动式磁悬浮系统的任意气隙工况,可以作为该系统的一般设计方法。
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关键词
轴向磁通
不均匀
气隙
电磁特性
磁悬浮
解析计算
HALBACH阵列
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职称材料
不均匀气隙表贴式永磁同步电机磁场解析计算
被引量：
10
2
作者
赵士豪
陈进华
+2 位作者
张驰
李争
孟玉龙
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第14期3502-3513,共12页
工业机器人与数控机床用永磁同步电机设计过程中为追求反电动势的正弦性和低转矩脉动,常采用面包型或偏心削极的不均匀气隙结构,该文基于微分原理对不均匀气隙结构转子磁极进行径向等极弧分段,在二维极坐标下将电机结构划分为永磁体、...
工业机器人与数控机床用永磁同步电机设计过程中为追求反电动势的正弦性和低转矩脉动,常采用面包型或偏心削极的不均匀气隙结构,该文基于微分原理对不均匀气隙结构转子磁极进行径向等极弧分段,在二维极坐标下将电机结构划分为永磁体、气隙、槽开口和定子槽四个精确子域的解析模型,并建立泊松方程和拉普拉斯方程,通过分离变量法与傅里叶级数法求解偏微分方程,通过边界条件对各子域谐波系数求解以得到各分段磁极磁场分布,然后基于积分原理对其等效叠加得到电机二维磁场分布结果。该解析方法同时考虑到瓦片型、偏心式与面包型磁极转子结构,可以计算任意单元数电机的空载、电枢及负载的磁场特性,并在此基础上计算转矩和空载反电动势特性。通过样机测试结果和有限元仿真结果与解析结果进行比较,验证解析方法的准确性,能够快速指导电机设计。
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关键词
永磁同步电机
子域解析法
不均匀
气隙
等极弧分段
磁场性能
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职称材料
弧形直线感应电机不均匀气隙磁场定量分析
3
作者
刘思嘉
厉虹
杨秀媛
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第8期83-91,共9页
弧形直线感应电机可用作实现竖直转子无轴承电机,但次级转子偏心所导致的气隙不均匀对气隙磁场有显著影响。针对此问题,在推导气隙宽度数学表达式基础上,首先提出一种针对弧形直线电机不均匀气隙时的气隙磁场解析计算方法。接下来将此...
弧形直线感应电机可用作实现竖直转子无轴承电机,但次级转子偏心所导致的气隙不均匀对气隙磁场有显著影响。针对此问题,在推导气隙宽度数学表达式基础上,首先提出一种针对弧形直线电机不均匀气隙时的气隙磁场解析计算方法。接下来将此方法与有限元计算结果进行比较。结果表明,这种解析计算方法相比采用均匀气隙的计算方法能够大大提升气隙磁场的计算准确度。针对大气隙时计算精确度下降的问题,提出一种修正方法,进一步提升了计算结果的精确性。最后,将解析方法与瞬态场有限元结果进行了对比。对比结果表明,考虑了气隙不均匀的磁密解析计算公式能够将不同情况下的磁密计算误差减小50%~90%。这种解析方法为通过弧形直线感应电机的解耦控制实现无轴承电机的结构奠定了基础。
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关键词
弧形直线感应电机
不均匀
气隙
偏心
磁场计算
有限元
解析计算
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职称材料
永磁同步电机空载气隙磁密波形优化
被引量：
56
4
作者
徐英雷
李群湛
王涛
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期513-516,540,共5页
为改善永磁同步电机的反电势波形,通过分析径向式V型磁体结构永磁同步电机的空载气隙永磁磁密波形和改变极靴形状获得偏心气隙,采用不均匀气隙改善气隙磁场波形,并用有限元软件分析了偏心距为15.2、20.2、25.6、35.6和50.6 mm时的气隙...
为改善永磁同步电机的反电势波形,通过分析径向式V型磁体结构永磁同步电机的空载气隙永磁磁密波形和改变极靴形状获得偏心气隙,采用不均匀气隙改善气隙磁场波形,并用有限元软件分析了偏心距为15.2、20.2、25.6、35.6和50.6 mm时的气隙磁场波形及其对应的谐波含量,获得了气隙磁场波形畸变率与偏心距之间的关系曲线,得出了最优偏心距.电磁场的数值计算和实测结果表明,通过优化偏心设计,样机空载的反电势波形接近理想正弦波,相应的总谐波畸变率为0.5%,永磁同步电机的空载气隙磁密波形得到了改善.
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关键词
永磁同步电动机
波形优化
不均匀
气隙
偏心距
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职称材料
多磁路结构永磁电机气隙磁密波形优化
被引量：
4
5
作者
陈丽香
王正祥
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2014年第6期38-41,50,共5页
永磁电机一直以高性能的优势倍受电机界的关注,但却因高档永磁体的成本高而影响其推广应用。为了减少永磁电机的制造成本,以一台8.8kW、20极24槽内置切向式直驱永磁电机为例,采用价格低廉的铁氧体来降低永磁电机的制造成本。提出转子开...
永磁电机一直以高性能的优势倍受电机界的关注,但却因高档永磁体的成本高而影响其推广应用。为了减少永磁电机的制造成本,以一台8.8kW、20极24槽内置切向式直驱永磁电机为例,采用价格低廉的铁氧体来降低永磁电机的制造成本。提出转子开口结构来减少内置切向式结构的漏磁因数,利用不均匀气隙方法来改善其空载气隙磁密波形。并利用有限元软件Ansoft分析不同永磁体充磁方向长度不同转子开口长度时永磁电机的漏磁因数、空载气隙磁密基波幅值、齿槽转矩曲线。同时采用多组不均匀气隙数值进行仿真对比,得到空载气隙磁密波形畸变率与偏心距之间的关系曲线。分析表明在电机的性能与采用表面式钕铁硼永磁电机相差不大的情况下,电机的体积没有增加,降低了永磁电机的制造成本。
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关键词
内置切向式结构
直驱永磁电机
转子开口
不均匀
气隙
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职称材料
新型盘式行星永磁电机的等效动态磁网络模型
被引量：
1
6
作者
梁志文
刘欣
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2182-2191,共10页
为了解决传统永磁电机低速直驱能力弱和输出单一的问题,提出新型盘式行星永磁电机.所提电机集盘式电机与行星驱动于一体,具有空间磁场结构复杂、低速直驱和多自由度动力输出的特点.分析所提电机的电磁性能,研究盘式转子与行星定子不均...
为了解决传统永磁电机低速直驱能力弱和输出单一的问题,提出新型盘式行星永磁电机.所提电机集盘式电机与行星驱动于一体,具有空间磁场结构复杂、低速直驱和多自由度动力输出的特点.分析所提电机的电磁性能,研究盘式转子与行星定子不均匀气隙的动态磁路模型,利用径向分环法将三维磁场模型分环为二维模型.考虑气隙不均、定子开槽和漏磁的影响,引入不均匀气隙位置分布函数,建立所提电机的等效气隙磁阻模型和等效漏磁阻模型.划分盘式转子和行星定子间的磁场区域,将动态磁路模型转化为时变的等效磁网络拓扑结构,计算得到电机的磁链和空载反电势.通过有限元和样机实验验证动态磁网络模型的有效性.相比三维有限元仿真,等效磁网络提高了计算效率,便于后续的结构参数分析和优化,为盘式行星永磁电机的磁场建模和分析提供了参考.
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关键词
不均匀
气隙
盘式行星永磁电机
径向分环
气隙
分布函数
等效磁网络
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职称材料
轮毂电机不平衡电磁力对车轮定位参数的影响
被引量：
1
7
作者
谭迪
罗玉涛
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2015年第4期422-429,共8页
轮毂电机驱动电动汽车将电机、减速机构和制动器等高度集成于车轮内。不同路面激励下的轮胎跳动、载荷不均和轴承磨损等造成电机气隙沿圆周分布不均,其所产生的不平衡电磁力将会通过减速机构或直接传递给车轮,对车轮定位参数产生一定的...
轮毂电机驱动电动汽车将电机、减速机构和制动器等高度集成于车轮内。不同路面激励下的轮胎跳动、载荷不均和轴承磨损等造成电机气隙沿圆周分布不均,其所产生的不平衡电磁力将会通过减速机构或直接传递给车轮,对车轮定位参数产生一定的影响。针对上述问题,本文中以一款无减速机构轮毂电机驱动电动汽车为对象,在建立其传动系动力学模型、双横臂悬架动力学模型和轮毂电机不平衡电磁力数学模型的基础上,深入分析了不平衡电磁力对车轮各定位参数的影响规律。结果表明:气隙不均匀引起的作用到车轮上的不平衡电磁力对车轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角和车轮前束均有不同程度的影响,各定位参数变化量的幅度和均方根值均随电机气隙不均匀程度的增大而增大,其中,车轮外倾角、主销内倾角和车轮前束受Y方向不平衡电磁力的影响较大,而主销后倾角则对X方向不平衡电磁力较为敏感。
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关键词
轮毂电机驱动电动汽车
气隙不均匀
不平衡电磁力
车轮定位参数
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职称材料
异步电机静偏心状态电磁激励力的建模分析与实验研究
被引量：
4
8
作者
陆翔
蒋伟康
《噪声与振动控制》
CSCD
2019年第4期20-25,共6页
为了建立异步电机磁-固耦合动力学模型,并准确预测电机在不平衡运行状态下的气隙径向电磁激励力,推导转子-气隙系统的拉格朗日-麦克斯韦能量方程,采用4阶龙格库塔法计算异步电机存在静偏心时的转子振动响应的数值解,根据转子实际振动偏...
为了建立异步电机磁-固耦合动力学模型,并准确预测电机在不平衡运行状态下的气隙径向电磁激励力,推导转子-气隙系统的拉格朗日-麦克斯韦能量方程,采用4阶龙格库塔法计算异步电机存在静偏心时的转子振动响应的数值解,根据转子实际振动偏心计算各阶次不平衡电磁力波,最后分析转子主轴系统弯曲刚度以及初始静偏心大小对气隙磁场和径向电磁力的影响。通过实验研究验证了理论建模和数值计算的准确性。结果表明,在异步电机静偏心状态下,气隙磁场受转子振动偏心影响而发生改变,电机转子弯曲刚度越小且初始静偏心越大,气隙磁场的分布就越不均匀,导致电机定子受到的径向电磁激励力也会越大。因此,该模型和数值解有助于提高异步电机不平衡电磁力的计算精度,对细长主轴异步电机尤其有效。
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关键词
振动与波
异步电机
气隙不均匀
电磁激励力
磁固耦合
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职称材料
U型铁芯单相永磁同步电动机起动特性
被引量：
5
9
作者
王凤翔
王晓鹏
高雅
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2009年第1期1-6,39,共7页
单相电源难以产生旋转磁场,是否具有自起动性能成为电动机设计的关键技术问题.针对该问题采用基于电动机磁场有限元分析的方法,对比分析了具有不同气隙结构U型单相永磁同步电动机的定位转矩,得出采用不均匀气隙和定子铁芯表面不对称开...
单相电源难以产生旋转磁场,是否具有自起动性能成为电动机设计的关键技术问题.针对该问题采用基于电动机磁场有限元分析的方法,对比分析了具有不同气隙结构U型单相永磁同步电动机的定位转矩,得出采用不均匀气隙和定子铁芯表面不对称开槽产生起动转矩的方法.结果表明,对于定子铁芯内圆不同半径构成的不均匀气隙,不对称程度越大,起动能力越强;对于定子铁芯表面开槽的不均匀气隙结构,气隙越小,起动能力越强.应用M atlab软件对起动特性进行了动态仿真,通过对一台定子铁芯表面开槽U型单相永磁电动机进行的起动试验,验证了理论分析与仿真结果的正确性.
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关键词
单相
永磁同步电动机
起动特性
不均匀
气隙
定位转矩
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职称材料
内置V型永磁电机齿槽转矩优化
被引量：
1
10
作者
杨勇
孙彦
+3 位作者
汪旭东
习晓飞
辛沅栩
张恒琦
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2022年第12期23-26,共4页
针对内置V型永磁电机齿槽转矩的问题,对齿槽转矩产生的原因进行分析,通过结合不均匀气隙结构和隔磁桥的方法降低齿槽转矩。首先,通过齿槽转矩表达式分析了不均匀气隙和隔磁桥可以降低齿槽转矩;其次,通过优化参数Rib和HRib找到了最优的...
针对内置V型永磁电机齿槽转矩的问题,对齿槽转矩产生的原因进行分析,通过结合不均匀气隙结构和隔磁桥的方法降低齿槽转矩。首先,通过齿槽转矩表达式分析了不均匀气隙和隔磁桥可以降低齿槽转矩;其次,通过优化参数Rib和HRib找到了最优的隔磁桥结构,齿槽转矩峰值由1.30 N·m降低到0.36 N·m,降低了72.3%,在最优隔磁桥结构的基础上通过有限元仿真计算找到了最优的不均匀气隙结构,齿槽转矩峰值由0.36 N·m降低到0.21 N·m,降低了41.7%;最后,分析结合不均匀气隙结构和隔磁桥结构后对电机其他性能的影响,空载气隙磁密和空载反电势谐波畸变率基本不变,转矩脉动由25.5%降低到20.4%,降低了5.1%,说明优化后不会对电机其他性能产生影响。
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关键词
内置V型永磁电机
齿槽转矩
隔磁桥
不均匀
气隙
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职称材料
题名
不均匀气隙工况下轴向磁通永磁电动式磁悬浮电机的磁场与力特性分析
被引量：
8
1
作者
秦伟
马育华
张洁龙
吕刚
机构
北京交通大学电气工程学院
北京市轨道交通电气工程技术研究中心
中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期889-902,共14页
文摘
该文以轴向磁通永磁电动式磁悬浮电机为研究对象,针对其运行过程中存在的气隙不均匀工况,在直角坐标下建立求解该电机磁场和电磁特性的三维解析模型。首先,基于等效电流片模型,推导出轴向磁通Halbach永磁阵列的三维空间磁场分布函数。对该磁场分布函数进行傅里叶级数转换,使Halbach转子三维磁场函数具有形式上连续统一的解析表达式。在此基础上,基于二阶矢量磁位,构建该电机的三维解析模型,推导出悬浮力、水平力和涡流损耗的解析表达式,并通过有限元法验证了解析计算模型的准确性。最后,通过小型样机实验,来验证理论计算的准确性。该文提出的解析模型适用于永磁电动式磁悬浮系统的任意气隙工况,可以作为该系统的一般设计方法。
关键词
轴向磁通
不均匀
气隙
电磁特性
磁悬浮
解析计算
HALBACH阵列
Keywords
Axial flux
non-uniform air gap
electromagnetic performance
maglev
analytical method
Halbach array
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
不均匀气隙表贴式永磁同步电机磁场解析计算
被引量：
10
2
作者
赵士豪
陈进华
张驰
李争
孟玉龙
机构
河北科技大学电气工程学院
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第14期3502-3513,共12页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(51807194)
宁波市科技创新2025重大专项(2019B10077,2021Z125,2018B10026)资助项目。
文摘
工业机器人与数控机床用永磁同步电机设计过程中为追求反电动势的正弦性和低转矩脉动,常采用面包型或偏心削极的不均匀气隙结构,该文基于微分原理对不均匀气隙结构转子磁极进行径向等极弧分段,在二维极坐标下将电机结构划分为永磁体、气隙、槽开口和定子槽四个精确子域的解析模型,并建立泊松方程和拉普拉斯方程,通过分离变量法与傅里叶级数法求解偏微分方程,通过边界条件对各子域谐波系数求解以得到各分段磁极磁场分布,然后基于积分原理对其等效叠加得到电机二维磁场分布结果。该解析方法同时考虑到瓦片型、偏心式与面包型磁极转子结构,可以计算任意单元数电机的空载、电枢及负载的磁场特性,并在此基础上计算转矩和空载反电动势特性。通过样机测试结果和有限元仿真结果与解析结果进行比较,验证解析方法的准确性,能够快速指导电机设计。
关键词
永磁同步电机
子域解析法
不均匀
气隙
等极弧分段
磁场性能
Keywords
Permanent magnet synchronous motor
subdomain analysis method
uneven air gap
isopolar arc segmentation
magnetic field performance
分类号
TM315 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
弧形直线感应电机不均匀气隙磁场定量分析
3
作者
刘思嘉
厉虹
杨秀媛
机构
北京信息科技大学自动化学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第8期83-91,共9页
基金
国家自然科学基金(51077004),北京市教委科研计划(KM201911232016)。
文摘
弧形直线感应电机可用作实现竖直转子无轴承电机,但次级转子偏心所导致的气隙不均匀对气隙磁场有显著影响。针对此问题,在推导气隙宽度数学表达式基础上,首先提出一种针对弧形直线电机不均匀气隙时的气隙磁场解析计算方法。接下来将此方法与有限元计算结果进行比较。结果表明,这种解析计算方法相比采用均匀气隙的计算方法能够大大提升气隙磁场的计算准确度。针对大气隙时计算精确度下降的问题,提出一种修正方法,进一步提升了计算结果的精确性。最后,将解析方法与瞬态场有限元结果进行了对比。对比结果表明,考虑了气隙不均匀的磁密解析计算公式能够将不同情况下的磁密计算误差减小50%~90%。这种解析方法为通过弧形直线感应电机的解耦控制实现无轴承电机的结构奠定了基础。
关键词
弧形直线感应电机
不均匀
气隙
偏心
磁场计算
有限元
解析计算
Keywords
arc linear induction motor
uneven air-gap
eccentricity
flux density calculation
finite element
analytic calculation
分类号
TM359.4 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
永磁同步电机空载气隙磁密波形优化
被引量：
56
4
作者
徐英雷
李群湛
王涛
机构
西南交通大学电气工程学院
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期513-516,540,共5页
基金
国家电网公司科学技术项目(SGKJ[2007]102)
国家科技支撑计划项目(2007BAA12B05)
西南交通大学青年教师科研起步项目(2007Q021)的资助
文摘
为改善永磁同步电机的反电势波形,通过分析径向式V型磁体结构永磁同步电机的空载气隙永磁磁密波形和改变极靴形状获得偏心气隙,采用不均匀气隙改善气隙磁场波形,并用有限元软件分析了偏心距为15.2、20.2、25.6、35.6和50.6 mm时的气隙磁场波形及其对应的谐波含量,获得了气隙磁场波形畸变率与偏心距之间的关系曲线,得出了最优偏心距.电磁场的数值计算和实测结果表明,通过优化偏心设计,样机空载的反电势波形接近理想正弦波,相应的总谐波畸变率为0.5%,永磁同步电机的空载气隙磁密波形得到了改善.
关键词
永磁同步电动机
波形优化
不均匀
气隙
偏心距
Keywords
permanent magnet synchronous motor
waveform optimization
asymmetric airgap
eccentricity
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
多磁路结构永磁电机气隙磁密波形优化
被引量：
4
5
作者
陈丽香
王正祥
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2014年第6期38-41,50,共5页
基金
国家科技重大专项"永磁电机技术与二次供水技术耦合"(2011ZX07411-001-1)
文摘
永磁电机一直以高性能的优势倍受电机界的关注,但却因高档永磁体的成本高而影响其推广应用。为了减少永磁电机的制造成本,以一台8.8kW、20极24槽内置切向式直驱永磁电机为例,采用价格低廉的铁氧体来降低永磁电机的制造成本。提出转子开口结构来减少内置切向式结构的漏磁因数,利用不均匀气隙方法来改善其空载气隙磁密波形。并利用有限元软件Ansoft分析不同永磁体充磁方向长度不同转子开口长度时永磁电机的漏磁因数、空载气隙磁密基波幅值、齿槽转矩曲线。同时采用多组不均匀气隙数值进行仿真对比,得到空载气隙磁密波形畸变率与偏心距之间的关系曲线。分析表明在电机的性能与采用表面式钕铁硼永磁电机相差不大的情况下,电机的体积没有增加,降低了永磁电机的制造成本。
关键词
内置切向式结构
直驱永磁电机
转子开口
不均匀
气隙
Keywords
built-in tangential type
direct-drive permanent magnet motor
rotor opening
non-uniform air gap
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
TG65 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
新型盘式行星永磁电机的等效动态磁网络模型
被引量：
1
6
作者
梁志文
刘欣
机构
天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2182-2191,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875408)
天津市研究生科研创新项目(2021YJSB229).
文摘
为了解决传统永磁电机低速直驱能力弱和输出单一的问题,提出新型盘式行星永磁电机.所提电机集盘式电机与行星驱动于一体,具有空间磁场结构复杂、低速直驱和多自由度动力输出的特点.分析所提电机的电磁性能,研究盘式转子与行星定子不均匀气隙的动态磁路模型,利用径向分环法将三维磁场模型分环为二维模型.考虑气隙不均、定子开槽和漏磁的影响,引入不均匀气隙位置分布函数,建立所提电机的等效气隙磁阻模型和等效漏磁阻模型.划分盘式转子和行星定子间的磁场区域,将动态磁路模型转化为时变的等效磁网络拓扑结构,计算得到电机的磁链和空载反电势.通过有限元和样机实验验证动态磁网络模型的有效性.相比三维有限元仿真,等效磁网络提高了计算效率,便于后续的结构参数分析和优化,为盘式行星永磁电机的磁场建模和分析提供了参考.
关键词
不均匀
气隙
盘式行星永磁电机
径向分环
气隙
分布函数
等效磁网络
Keywords
uneven air gap
disc planetary permanent magnet motor
radial sectors-of-rings
air gap distribution function
equivalent magnetic network
分类号
TM351 [电气工程—电机]
在线阅读
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职称材料
题名
轮毂电机不平衡电磁力对车轮定位参数的影响
被引量：
1
7
作者
谭迪
罗玉涛
机构
山东理工大学交通与车辆工程学院
华南理工大学机械与汽车工程学院
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2015年第4期422-429,共8页
基金
国家自然科学基金(51405273)
山东省高等学校科技计划(J14LB08)
国家863计划项目(2012AA110702)资助
文摘
轮毂电机驱动电动汽车将电机、减速机构和制动器等高度集成于车轮内。不同路面激励下的轮胎跳动、载荷不均和轴承磨损等造成电机气隙沿圆周分布不均,其所产生的不平衡电磁力将会通过减速机构或直接传递给车轮,对车轮定位参数产生一定的影响。针对上述问题,本文中以一款无减速机构轮毂电机驱动电动汽车为对象,在建立其传动系动力学模型、双横臂悬架动力学模型和轮毂电机不平衡电磁力数学模型的基础上,深入分析了不平衡电磁力对车轮各定位参数的影响规律。结果表明:气隙不均匀引起的作用到车轮上的不平衡电磁力对车轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角和车轮前束均有不同程度的影响,各定位参数变化量的幅度和均方根值均随电机气隙不均匀程度的增大而增大,其中,车轮外倾角、主销内倾角和车轮前束受Y方向不平衡电磁力的影响较大,而主销后倾角则对X方向不平衡电磁力较为敏感。
关键词
轮毂电机驱动电动汽车
气隙不均匀
不平衡电磁力
车轮定位参数
Keywords
in-wheel motor driven electric vehicle
air-gap unevenness
unbalanced electromagnetic
分类号
U469.72 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
异步电机静偏心状态电磁激励力的建模分析与实验研究
被引量：
4
8
作者
陆翔
蒋伟康
机构
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2019年第4期20-25,共6页
文摘
为了建立异步电机磁-固耦合动力学模型,并准确预测电机在不平衡运行状态下的气隙径向电磁激励力,推导转子-气隙系统的拉格朗日-麦克斯韦能量方程,采用4阶龙格库塔法计算异步电机存在静偏心时的转子振动响应的数值解,根据转子实际振动偏心计算各阶次不平衡电磁力波,最后分析转子主轴系统弯曲刚度以及初始静偏心大小对气隙磁场和径向电磁力的影响。通过实验研究验证了理论建模和数值计算的准确性。结果表明,在异步电机静偏心状态下,气隙磁场受转子振动偏心影响而发生改变,电机转子弯曲刚度越小且初始静偏心越大,气隙磁场的分布就越不均匀,导致电机定子受到的径向电磁激励力也会越大。因此,该模型和数值解有助于提高异步电机不平衡电磁力的计算精度,对细长主轴异步电机尤其有效。
关键词
振动与波
异步电机
气隙不均匀
电磁激励力
磁固耦合
Keywords
vibration and wave
induction motor
uneven air-gap
electromagnetic excitation force
mechanical and magnetic coupling
分类号
TM343.2 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
U型铁芯单相永磁同步电动机起动特性
被引量：
5
9
作者
王凤翔
王晓鹏
高雅
机构
沈阳工业大学电气工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2009年第1期1-6,39,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(59977014)
文摘
单相电源难以产生旋转磁场,是否具有自起动性能成为电动机设计的关键技术问题.针对该问题采用基于电动机磁场有限元分析的方法,对比分析了具有不同气隙结构U型单相永磁同步电动机的定位转矩,得出采用不均匀气隙和定子铁芯表面不对称开槽产生起动转矩的方法.结果表明,对于定子铁芯内圆不同半径构成的不均匀气隙,不对称程度越大,起动能力越强;对于定子铁芯表面开槽的不均匀气隙结构,气隙越小,起动能力越强.应用M atlab软件对起动特性进行了动态仿真,通过对一台定子铁芯表面开槽U型单相永磁电动机进行的起动试验,验证了理论分析与仿真结果的正确性.
关键词
单相
永磁同步电动机
起动特性
不均匀
气隙
定位转矩
Keywords
single phase
permanent magnet synchronous motor
starting performance
nonuniform air gap
detent torque
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
内置V型永磁电机齿槽转矩优化
被引量：
1
10
作者
杨勇
孙彦
汪旭东
习晓飞
辛沅栩
张恒琦
机构
上海电机学院电气学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2022年第12期23-26,共4页
文摘
针对内置V型永磁电机齿槽转矩的问题,对齿槽转矩产生的原因进行分析,通过结合不均匀气隙结构和隔磁桥的方法降低齿槽转矩。首先,通过齿槽转矩表达式分析了不均匀气隙和隔磁桥可以降低齿槽转矩;其次,通过优化参数Rib和HRib找到了最优的隔磁桥结构,齿槽转矩峰值由1.30 N·m降低到0.36 N·m,降低了72.3%,在最优隔磁桥结构的基础上通过有限元仿真计算找到了最优的不均匀气隙结构,齿槽转矩峰值由0.36 N·m降低到0.21 N·m,降低了41.7%;最后,分析结合不均匀气隙结构和隔磁桥结构后对电机其他性能的影响,空载气隙磁密和空载反电势谐波畸变率基本不变,转矩脉动由25.5%降低到20.4%,降低了5.1%,说明优化后不会对电机其他性能产生影响。
关键词
内置V型永磁电机
齿槽转矩
隔磁桥
不均匀
气隙
Keywords
built-in V-type permanent magnet motor
cogging torque
magnetic separation bridge
uneven air gap
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不均匀气隙工况下轴向磁通永磁电动式磁悬浮电机的磁场与力特性分析
秦伟
马育华
张洁龙
吕刚
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
8
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职称材料
2
不均匀气隙表贴式永磁同步电机磁场解析计算
赵士豪
陈进华
张驰
李争
孟玉龙
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
10
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职称材料
3
弧形直线感应电机不均匀气隙磁场定量分析
刘思嘉
厉虹
杨秀媛
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
0
在线阅读
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职称材料
4
永磁同步电机空载气隙磁密波形优化
徐英雷
李群湛
王涛
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2009
56
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职称材料
5
多磁路结构永磁电机气隙磁密波形优化
陈丽香
王正祥
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2014
4
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职称材料
6
新型盘式行星永磁电机的等效动态磁网络模型
梁志文
刘欣
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
7
轮毂电机不平衡电磁力对车轮定位参数的影响
谭迪
罗玉涛
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2015
1
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职称材料
8
异步电机静偏心状态电磁激励力的建模分析与实验研究
陆翔
蒋伟康
《噪声与振动控制》
CSCD
2019
4
在线阅读
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职称材料
9
U型铁芯单相永磁同步电动机起动特性
王凤翔
王晓鹏
高雅
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2009
5
在线阅读
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职称材料
10
内置V型永磁电机齿槽转矩优化
杨勇
孙彦
汪旭东
习晓飞
辛沅栩
张恒琦
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2022
1
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职称材料
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