一种新型倒T型连续极高转矩密度永磁游标电机

1

作者 徐高红 陈健 陈前 《电气工程学报》 北大核心 2025年第2期157-164,共8页

轮辐式永磁游标电机特有的聚磁效应使其具有高转矩密度的优势,然而此类电机在高极比,即转子极对数与定子绕组极对数比值高于5的情况下,存在的磁障效应会严重限制电机磁场调制效果,该缺点影响了轮辐式电机的推广与应用。为此,提出一种具... 轮辐式永磁游标电机特有的聚磁效应使其具有高转矩密度的优势,然而此类电机在高极比,即转子极对数与定子绕组极对数比值高于5的情况下,存在的磁障效应会严重限制电机磁场调制效果,该缺点影响了轮辐式电机的推广与应用。为此,提出一种具有倒T型永磁体的连续极一体化转子结构。该结构可以削弱上述磁障问题,增强电机磁场调制效果,从而提高低阶次调制谐波幅值,提升电机的反电动势和转矩密度。首先,分析了磁障效应的产生原因以及对电机性能产生的不利影响。其次,介绍倒T型转子结构及其工作原理,说明其连接桥为低阶次的调制谐波构建新的磁路从而削弱磁障效应。最后,通过有限元仿真对传统轮辐式结构和倒T结构的电磁性能进行对比。结果表明,在同等条件下,倒T结构具有更高的转矩密度和更低的磁钢用量。 展开更多

关键词 永磁游标电机 磁障效应 连续极 磁场调制 一体化

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚磁式交替极永磁游标电机分析与设计

2

作者 刘福贵 张伟伟 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期373-377,共5页

为了在减少传统聚磁永磁游标电机永磁体用量时,仍能保持较大的转矩密度,提出一种新型聚磁式交替极永磁游标电机。与传统聚磁式永磁游标电机相比,新型拓扑结构电机通过交替极转子设计在减少永磁体用量时仍能保持较好的转矩输出特性。该... 为了在减少传统聚磁永磁游标电机永磁体用量时,仍能保持较大的转矩密度,提出一种新型聚磁式交替极永磁游标电机。与传统聚磁式永磁游标电机相比,新型拓扑结构电机通过交替极转子设计在减少永磁体用量时仍能保持较好的转矩输出特性。该文首先介绍了聚磁式交替极游标永磁电机的结构特点及工作原理。其次,以输出转矩最大为目标,利用有限元法对所提新结构电机关键参数进行优化分析。最后对比分析了新型聚磁式交替极永磁游标电机与传统聚磁式永磁游标电机的电磁性能,包括气隙磁密、反电势及转矩性能,结果表明在相同的体积下,所提新拓扑电机具有更高的转矩密度及更少的永磁体用量。因此,它在低速大转矩直驱应用场合具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 永磁游标电机 转矩密度 交替极 有限元

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于混合介质网格的表贴式永磁游标电机通用等效磁网络模型 被引量：7

3

作者 朱旭光 刘正蒙 +3 位作者 刘国海 柯昊 杜康康 徐亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期2009-2018,I0029,共11页

为了更加快速准确地分析表贴式永磁游标电机的电磁特性与参数,提出一种通用等效磁网络模型。该模型的关键在于引入混合介质网格,可将调制齿区域沿周向剖分成相同大小的网格单元,实现对表贴式永磁游标电机调制齿区域的通用建模。同时,此... 为了更加快速准确地分析表贴式永磁游标电机的电磁特性与参数,提出一种通用等效磁网络模型。该模型的关键在于引入混合介质网格,可将调制齿区域沿周向剖分成相同大小的网格单元,实现对表贴式永磁游标电机调制齿区域的通用建模。同时,此通用等效磁网络模型还确定了定子和气隙的节点连接关系,避免传统等效磁网络模型因瞬态仿真导致的两者节点不规则连接问题,降低仿真误差。此外,考虑到定子极靴存在局部磁饱和现象,文中根据其拓扑结构和磁通密度分布,将定子极靴剖分成3个部分,并细分磁饱和区域,进一步提高模型精度。最后,利用此通用等效磁网络模型计算表贴式永磁游标电机的部分电磁性能,包括气隙磁密,磁链,反电势和转矩,并通过比较计算结果、有限元分析结果以及实验结果的误差,验证所提出模型的有效性和精确性。 展开更多

关键词 永磁游标电机 通用等效磁网络 混合介质 磁饱和 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

分裂齿集中绕组永磁游标电机电磁转矩特性分析

4

作者 马泽轩 刘旭 刘福贵 《机床与液压》 北大核心 2024年第5期186-193,共8页

为了研究分裂齿集中绕组永磁游标电机(PMVM)的电磁转矩特性,基于磁场调制原理建立PMVM的磁动势磁导模型,给出永磁体和电枢绕组单独作用下气隙磁密谐波的次数和转速表达式,分析产生平均转矩和转矩脉动的谐波次数。采用麦克斯韦应力张量... 为了研究分裂齿集中绕组永磁游标电机(PMVM)的电磁转矩特性,基于磁场调制原理建立PMVM的磁动势磁导模型,给出永磁体和电枢绕组单独作用下气隙磁密谐波的次数和转速表达式,分析产生平均转矩和转矩脉动的谐波次数。采用麦克斯韦应力张量法计算各主次谐波产生转矩的大小,确定各主次谐波对电磁转矩的影响。通过有限元分析对结果进行了验证。结果表明:PMVM的电磁平均转矩绝大部分由16次谐波产生,占比98.83%,转矩脉动主要由16、34、48次谐波产生,占比52.29%。PMVM电磁平均转矩的来源主要为永磁体产生的气隙磁密基波,因此可改变永磁体的用量和形状增大其产生的气隙磁密基波以提升PMVM电磁转矩性能。 展开更多

关键词 永磁游标电机 磁场调制原理 电磁转矩 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

新能源农机用双永磁游标电机的模型预测电流控制

5

作者 黄志凡 罗向平 徐艳婷 《安徽农业科学》 CAS 2024年第7期200-204,共5页

模块化双永磁游标电机兼具高转矩密度和低铁耗,适用于低速大转矩的直驱应用领域。针对新能源农机用模块化双永磁游标电机控制系统存在的转矩脉动大、电流谐波多和转速波动大等问题,提出一种基于改进式模型预测电流控制策略。相比于传统... 模块化双永磁游标电机兼具高转矩密度和低铁耗,适用于低速大转矩的直驱应用领域。针对新能源农机用模块化双永磁游标电机控制系统存在的转矩脉动大、电流谐波多和转速波动大等问题,提出一种基于改进式模型预测电流控制策略。相比于传统模型预测电流控制,提出的控制策略采用双矢量模型预测电流控制,在每个控制周期内可同时选择2个任意电压矢量组合作用,扩大了电压矢量的选择和幅值调节范围,可进行更准确的电流控制。同时,考虑系统延迟,在预测控制中加入电流延迟补偿环节。仿真结果表明,所提的控制策略可有效减小转矩脉动、电流谐波和转速波动,提升系统的控制性能。 展开更多

关键词 模块化双永磁游标电机 双矢量 模型预测控制 延迟补偿 新能源农机

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑运行工况的模块化双永磁游标电机多工作点优化设计 被引量：7

6

作者 吉敬华 沈人洁 +1 位作者 徐亮 赵文祥 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第22期5649-5659,共11页

双永磁游标电机基于双向磁场调制效应原理运行,在转矩密度提高的同时,存在电机损耗较大的问题。采用传统以电机额定点为优化对象的优化方法,仅能提升额定工作点的性能,难以保证电机实际运行工况下多个工作点高效运行的需求。为此,该文... 双永磁游标电机基于双向磁场调制效应原理运行,在转矩密度提高的同时,存在电机损耗较大的问题。采用传统以电机额定点为优化对象的优化方法,仅能提升额定工作点的性能,难以保证电机实际运行工况下多个工作点高效运行的需求。为此,该文提出考虑运行工况的电机多工作点优化方法,设计了低损耗模块化双永磁游标电机。采用K聚类法精确提炼代表工作点及其权重,为了使优化过程更加高效化,采用灵敏度分析法将变量分区定性优化减少设计空间,结合响应面法与具有高收敛性的基于变异算子的多目标差分进化算法确定高敏参数的全局最优解,从而实现运行工况下高效准确的电机参数优化。仿真与实验结果验证了设计方法的有效性。 展开更多

关键词 运行工况 差分进化算法 多目标优化 永磁游标电机

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型双定子永磁游标电机 被引量：1

7

作者 王群京 任泰安 +2 位作者 田杰 阚超豪 储国良 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第10期1555-1560,共6页

永磁游标电机具有高转矩密度,直接驱动等优点,在低速大转矩、宽速度范围运行等领域有较好的发展前景。文中提出了一种新型双定子永磁游标电机,介绍了该电机的结构、工作原理以及磁路走势,并以内、外定子均为4对极为例,利用有限元法与转... 永磁游标电机具有高转矩密度,直接驱动等优点,在低速大转矩、宽速度范围运行等领域有较好的发展前景。文中提出了一种新型双定子永磁游标电机,介绍了该电机的结构、工作原理以及磁路走势,并以内、外定子均为4对极为例,利用有限元法与转子内部有隔磁层的电机进行了对比仿真分析,结果表明,无隔磁层的新型双定子永磁游标电机具有转子空间利用率高、电机饱和程度和谐波含量低、气隙磁场增速效果优、输出电压波形正弦性好等优点;通过对外定子齿开辅助槽的方式减小了转矩脉动,提升了电机的性能。 展开更多

关键词 永磁游标电机 工作原理 隔磁层 磁场增速 转矩脉动

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁游标电机转矩特性研究 被引量：2

8

作者 林宝全 李捷 杨公德 《电气工程学报》 CSCD 2023年第4期35-42,共8页

永磁游标电机具有转矩密度高、结构简单等优点,在电动船舶、风力发电等低速大转矩驱动领域应用广泛。为进一步提高永磁游标电机的转矩密度,采用气隙磁场调制理论研究永磁游标电机的转矩特性。通过分析永磁磁场和电枢反应磁场谐波的有效... 永磁游标电机具有转矩密度高、结构简单等优点,在电动船舶、风力发电等低速大转矩驱动领域应用广泛。为进一步提高永磁游标电机的转矩密度,采用气隙磁场调制理论研究永磁游标电机的转矩特性。通过分析永磁磁场和电枢反应磁场谐波的有效耦合过程,揭示永磁游标电机转矩产生机理。根据电机结构参数与磁动势、磁导分布的关系,确定待优化参数,结合响应面法和遗传算法对电机转矩性能进行多目标优化设计。采用麦克斯韦应力张量法定量分析气隙磁场各次谐波对电磁转矩的贡献。结果表明,永磁游标电机电磁转矩仅由单一气隙磁场工作谐波产生。在此基础上,研究关键结构参数对气隙磁场调制效应和电机转矩性能的影响,为该类电机的拓扑结构创新及其转矩性能提升提供了理论依据。 展开更多

关键词 永磁游标电机 气隙磁场调制 应力张量法 谐波分析 转矩特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于田口法的永磁游标电机结构优化 被引量：8

9

作者 刘福贵 王鹏飞 雷宇 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第4期96-100,共5页

提出一种新型结构的永磁游标电机。该结构转子采用切向充磁的曲边梯形永磁体,并将转子轭外侧开槽,能够有效改善气隙磁场;定子内部开槽,能在保证一定机械强度的情况下,降低定子槽处的径向磁阻,改善磁场调制作用,从而提高永磁游标电机的... 提出一种新型结构的永磁游标电机。该结构转子采用切向充磁的曲边梯形永磁体,并将转子轭外侧开槽,能够有效改善气隙磁场;定子内部开槽,能在保证一定机械强度的情况下,降低定子槽处的径向磁阻,改善磁场调制作用,从而提高永磁游标电机的性能。借助有限元法,比较分析永磁体结构参数、槽结构参数对气隙磁场的影响和定子内开槽的参数,得出初始设计参数。为了得到最优的新结构参数,采用田口法对初始参数进行了优化,使电机性能进一步提高。最后,将采用新结构的永磁游标电机和传统聚磁永磁游标电机的性能进行了仿真对比,结果表明:优化后的新结构电机能够增大气隙磁场基波幅值,提高波形的正旋度,改善了电机的输出转矩。 展开更多

关键词 永磁游标电机 切向充磁 田口法

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用改进子域模型的表贴式永磁游标电机磁场解析计算 被引量：1

10

作者 常勇 包广清 +2 位作者 许瑾 邹明宝 姬伟伟 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期62-73,共12页

针对传统子域解析方法在计算气隙谐波磁场丰富的表贴式永磁游标电机磁场时,出现系数矩阵维数高、计算过程复杂的问题,提出了一种改进的子域解析模型。该模型通过坐标变换,将各子域矢量磁位在二维极坐标系下的拉普拉斯方程或泊松方程变... 针对传统子域解析方法在计算气隙谐波磁场丰富的表贴式永磁游标电机磁场时,出现系数矩阵维数高、计算过程复杂的问题,提出了一种改进的子域解析模型。该模型通过坐标变换,将各子域矢量磁位在二维极坐标系下的拉普拉斯方程或泊松方程变换为准笛卡尔坐标系下的方程形式,利用分离变量法计算各子域矢量磁位方程的通解,根据边界条件计算待定系数,以双曲函数的形式表示各矢量磁位的解析解。计算了空载反电动势、气隙磁密和电磁转矩,与传统子域解析方法、有限元法计算结果进行对比。仿真结果表明:改进子域解析方法与有限元法的相对误差均小于1%;与传统子域解析方法相比,空载反电动势、气隙磁密和电磁转矩计算精度分别提升了1.7%、0.87%和3.66%。实验样机的空载反电动势计算波形和测试波形也基本吻合,验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 表贴式永磁游标电机 子域解析模型 双曲函数 分离变量法 准笛卡尔坐标系 有限元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

混合永磁游标电机磁链观测器设计与协调控制方法 被引量：2

11

作者 包广清 祁武刚 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期69-79,共11页

为了改善传统永磁顶驱钻井系统体积大、能耗高等问题,在顶驱钻井系统中引入混合永磁游标电机(hybrid permanent magnet vernier machine,HPMVM)构成新型直驱式顶驱系统。文章针对该电机磁链观测与驱动协调控制展开研究。首先,在两相旋... 为了改善传统永磁顶驱钻井系统体积大、能耗高等问题,在顶驱钻井系统中引入混合永磁游标电机(hybrid permanent magnet vernier machine,HPMVM)构成新型直驱式顶驱系统。文章针对该电机磁链观测与驱动协调控制展开研究。首先,在两相旋转坐标下实现了永磁磁链的解耦,设计了一种超螺旋(Super Twisting Algorithm,STA)滑模永磁磁链观测器,实现了永磁磁链的准确观测。然后,建立不同速度区间与低矫顽力永磁体充/去磁状态的映射关系,提出了结合分区控制的最优转矩控制策略。在低速区内,饱和磁化状态使电机获得最优转矩;高速区内为了减少电机连续调节永磁体磁化状态带来的励磁损耗,采用分段调磁控制,并在定子电压、电流限制下,构建Lagrange辅助函数,通过对该函数求取极值获得最优转矩。最后,通过与传统弱磁控制进行仿真对比分析,表明STA滑模磁链观测器能够快速且准确辨识永磁磁链,并在全速域内实现最大转矩的输出,且降低了电机的铜耗,从而提高了整个电机系统的效率。 展开更多

关键词 混合永磁游标电机 磁链观测 超螺旋算法 转速分区 最优转矩控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁游标电机的多目标正交-粒子群优化

12

作者 杨巧玲 郭生辉 +2 位作者 宋柏良 张克春 张晓雨 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第12期1996-2002,共7页

永磁游标电机有低速大转矩运行、直接驱动等优点,在保证转矩密度的同时降低转矩脉动是该类电机优化的主要目标。以内转子永磁游标电机为研究对象,利用敏感性分析确定优化因素,采用多目标正交优化、粒子群算法对该电机进行了优化,提出了... 永磁游标电机有低速大转矩运行、直接驱动等优点,在保证转矩密度的同时降低转矩脉动是该类电机优化的主要目标。以内转子永磁游标电机为研究对象,利用敏感性分析确定优化因素,采用多目标正交优化、粒子群算法对该电机进行了优化,提出了二者相结合的正交-粒子群优化算法。利用有限元法对上述3种优化结果进行仿真,结果表明,该方法解决了正交优化精度不足和粒子群优化计算量大的问题;优化后使电机电磁转矩增加8.5%,转矩脉动减小8.23%,提升了电机的性能。 展开更多

关键词 永磁游标电机 敏感性分析 多目标正交优化 粒子群算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

直线永磁游标电机的开绕组单位功率因数直接推力控制 被引量：9

13

作者 成瑀 赵文祥 +2 位作者 吉敬华 赵鹏 杜育轩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1870-1878,共9页

直线永磁游标(linear permanent-magnet vernier,LPMV)电机兼具高效率、低成本、高推力密度等优点,适合于长行程应用领域。但是,该类电机功率因数较低。该文提出一种基于飞跨电容的开绕组LPMV电机单位功率因数直接推力控制策略。建立单... 直线永磁游标(linear permanent-magnet vernier,LPMV)电机兼具高效率、低成本、高推力密度等优点,适合于长行程应用领域。但是,该类电机功率因数较低。该文提出一种基于飞跨电容的开绕组LPMV电机单位功率因数直接推力控制策略。建立单位功率因数调制策略,解耦电机所需功率流,降低电源逆变器无功压力使之单位功率因数运行。同时,推导矢量调制型直接推力控制策略,固定开关频率,降低推力脉动。仿真和实验结果验证了所提出控制策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 直线电机 永磁游标电机 开绕组 直接推力控制 功率因数

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑边端效应的双边直线永磁游标电机模型预测电流控制 被引量：16

14

作者 陈晓 赵文祥 +2 位作者 吉敬华 陶涛 薛瑞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期49-57,共9页

提出一种考虑双边直线永磁游标(DSLVPM)电机边端效应的两矢量模型预测电流控制。有限控制集模型预测控制在电机驱动领域具有许多优点,但传统实现方式的矢量选择范围较小。两矢量模型预测控制在一个控制周期内同时作用两个任意电压矢量,... 提出一种考虑双边直线永磁游标(DSLVPM)电机边端效应的两矢量模型预测电流控制。有限控制集模型预测控制在电机驱动领域具有许多优点,但传统实现方式的矢量选择范围较小。两矢量模型预测控制在一个控制周期内同时作用两个任意电压矢量,扩大电压矢量选择范围,可以提高电流控制性能。由于直线电机存在边端效应,绕组互感的差异造成等效d、q轴电感随着电机位置而波动,并且参数失配会造成模型预测控制性能下降。针对这一问题,使用遗忘因子递归最小二乘算法在线辨识电机的等效d、q轴电感,补偿边端效应的影响,从而进一步改善两矢量模型预测电流控制的性能。基于dSPACE快速控制原型系统构建了DSLVPM电机的实验平台,并通过实验验证了该文所提算法的有效性。 展开更多

关键词 双边直线永磁游标电机 模型预测控制 两矢量 边端效应 递归最小二乘

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于调磁块阵列的永磁游标电机研究 被引量：8

15

作者 李岱岩 白保东 +1 位作者 杨晨 陈德志 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A02期359-366,共8页

首先根据磁导调制原理,建立基于调磁块阵列的永磁游标电机(PMVM)的数学模型;并运用解析及有限元方法分析关键参数对电机性能的影响,给出具体的优化方案;最后设计了一台基于调磁块阵列的PMVM。与传统永磁电机相比,所设计的基于调磁块阵列... 首先根据磁导调制原理,建立基于调磁块阵列的永磁游标电机(PMVM)的数学模型;并运用解析及有限元方法分析关键参数对电机性能的影响,给出具体的优化方案;最后设计了一台基于调磁块阵列的PMVM。与传统永磁电机相比,所设计的基于调磁块阵列的PMVM具有转矩密度高、功率密度高等优点。本文为基于调磁块阵列的永磁游标电机的设计与应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 磁导调制 数学模型 永磁游标电机 转矩密度

在线阅读 下载PDF 职称材料

永磁游标电机虚拟矢量模型预测控制的研究 被引量：4

16

作者 王新博 付景顺 孙凤 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第10期100-103,108,共5页

针对永磁游标电机(PMVM)模型预测控制策略中因备选电压矢量少和单个采样周期内电压矢量大小方向受限导致存在控制精度低和输出稳定性差的问题,在研究了传统模型预测控制原理的基础上提出了一种基于虚拟矢量的双矢量模型预测控制策略,该... 针对永磁游标电机(PMVM)模型预测控制策略中因备选电压矢量少和单个采样周期内电压矢量大小方向受限导致存在控制精度低和输出稳定性差的问题,在研究了传统模型预测控制原理的基础上提出了一种基于虚拟矢量的双矢量模型预测控制策略,该控制策略通过构建虚拟矢量的方法扩展了电压矢量有限集个数,在此基础上设计双矢量模型预测控制器,并对代价函数进行优化,提高了控制系统的稳定性和精确性,同时也减小了逆变器的损耗。最后在仿真软件中搭建控制系统模型进行对比仿真验证。结果表明,所提出的控制策略相比与传统模型预测控制策略有更好的动态稳定性和抗干扰性以及更高的控制精度。 展开更多

关键词 模型预测控制 虚拟矢量 双矢量 永磁游标电机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于占空比调制的五相容错永磁游标电机直接转矩控制 被引量：13

17

作者 陈浩 和阳 +1 位作者 赵文祥 许德志 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1055-1064,共10页

采用传统直接转矩控制策略的五相容错永磁游标电机,存在转矩脉动过大、定子电流谐波分量较高等问题。提出一种基于占空比调制技术的直接转矩控制策略。根据每个采样周期的转矩和磁链误差,运用一种简单有效的求解方法,计算出有效电压矢... 采用传统直接转矩控制策略的五相容错永磁游标电机,存在转矩脉动过大、定子电流谐波分量较高等问题。提出一种基于占空比调制技术的直接转矩控制策略。根据每个采样周期的转矩和磁链误差,运用一种简单有效的求解方法,计算出有效电压矢量作用的最佳时间。既能保持电机优良的动态响应性能,也能有效减小转矩和磁链脉动,并降低定子电流的3次谐波含量。与此同时,该策略保持了直接转矩控制运算方便和结构简洁的优点。实验结果证明理论分析的正确性及所提控制策略的可行性。 展开更多

关键词 五相电机 容错永磁游标电机 直接转矩控制 占空比调制 转矩脉动抑制

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型Halbach阵列永磁游标电机结构优化设计 被引量：9

18

作者 王秀平 姜胜龙 曲春雨 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期140-147,共8页

为提高永磁游标电机(PMVM)的输出转矩,发挥Halbach永磁体阵列的聚磁优势,提出转子侧Halbach阵列永磁体游标电机。采用解析分析法和有限元法,对比分析PMVM和Halbach永磁体阵列A型结构永磁游标电机(HPMVMA),结果显示采用Halbach永磁体阵... 为提高永磁游标电机(PMVM)的输出转矩,发挥Halbach永磁体阵列的聚磁优势,提出转子侧Halbach阵列永磁体游标电机。采用解析分析法和有限元法,对比分析PMVM和Halbach永磁体阵列A型结构永磁游标电机(HPMVMA),结果显示采用Halbach永磁体阵列后提高了电机的空载反电势和输出转矩,减少了永磁体用量,但也带来了电机转矩脉动的增加。因此,在HPMVMA调制齿之间加入永磁体,构成新型Halbach永磁体阵列B型结构永磁游标电机(HPMVMB),对HPMVMB进行了永磁体、调制齿、定子齿宽等结构参数的优化,经过运行性能和经济指标对比分析,结果表明,与HPMVMA相比,HPMVMB永磁体用量增加20%的情况下,永磁体利用率和电机转矩密度分别提高了40.8%和69.01%,而转矩脉动下降了11.74%。通过有限元仿真验证了电机理论的有效性,并为游标电机的设计与优化提供了一定思路。 展开更多

关键词 永磁游标电机 HALBACH阵列 转矩密度 转矩脉动 结构优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

同极内嵌式永磁游标电机电磁性能分析 被引量：9

19

作者 张进 张秋菊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期158-164,共7页

为了简化双极表贴式永磁游标电机(DP_SPMVM)拓扑结构,减少永磁体用量、提高转子强度,采用有限元法综合分析一种同极内嵌式永磁游标电机(CP_IPMVM)的电磁性能。所建立的CP_IPMVM和DP_SPMVM模型具有相同的尺寸参数和材料特性,DP_SPMVM和CP... 为了简化双极表贴式永磁游标电机(DP_SPMVM)拓扑结构,减少永磁体用量、提高转子强度,采用有限元法综合分析一种同极内嵌式永磁游标电机(CP_IPMVM)的电磁性能。所建立的CP_IPMVM和DP_SPMVM模型具有相同的尺寸参数和材料特性,DP_SPMVM和CP_IPMVM的磁力线走向一致,CP_IPMVM转子铁心极实现了DP_SPMVM转子上永磁体的效果。CP_IPMVM满足DP_SPMVM的工作原理,当永磁体极弧系数为0.6~0.7时,CP_IPMVM的转矩能力有极大值。取极弧系数0.6,与DP_SPMVM相比,虽然CP_IPMVM的气隙磁场中引入了额外的谐波分量,齿槽转矩和铁损稍高;但转子上永磁体的用量减少了2/5。转子转速为214 r/min时,空载电动势提高了~8%。当I rms<~9 A时,CP_IPMVM的输出转矩大于DP_SPMVM的输出转矩,当I rms>~9 A,CP_IPMVM的输出转矩小于DP_SPMVM的输出转矩。测得的空载电动势呈正弦变化,幅值与转速呈线性关系,传动比与设计值G r=3.5接近。 展开更多

关键词 永磁游标电机 同极内嵌式永磁体 转矩能力 空载电动势 传动比

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型交替极永磁游标电机的优化设计与分析 被引量：4

20

作者 刘璟轩 李建贵 +1 位作者 陈豪 郝诚 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第6期124-129,共6页

为解决适用于低速场合的永磁游标电机永磁体极数多的问题,通过提高电机的输出性能,提出一种新型交替极永磁游标电机拓扑。通过有限元法对比4种不同的励磁永磁体配置,研究Halbach阵列增强交替极电机输出性能的方式;针对齿槽转矩与输出转... 为解决适用于低速场合的永磁游标电机永磁体极数多的问题,通过提高电机的输出性能,提出一种新型交替极永磁游标电机拓扑。通过有限元法对比4种不同的励磁永磁体配置,研究Halbach阵列增强交替极电机输出性能的方式;针对齿槽转矩与输出转矩,对电机的结构参数进行优化设计;最后,分析该电机的电磁性能、气隙磁密和谐波分布。仿真结果表明:与传统交替极电机相比,该新型交替极永磁游标电机在反电势、气隙磁密、齿槽转矩、输出转矩和电机效率上有较好的性能,适用于低速大转矩的应用场合。 展开更多

关键词 永磁游标电机 交替极 HALBACH阵列 谐波 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料