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永磁直线同步电机空载反电动势和推力的解析计算
被引量:
10
1
作者
王明杰
贾宛英
+2 位作者
张志艳
徐伟
司纪凯
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期954-963,共10页
针对目前永磁直线同步电机(PMLSM)磁场解析模型的复杂性,为了提高解析模型的计算效率,采用改进的二维气隙相对磁导函数,以计算考虑齿槽效应时电机的空载反电动势和推力。首先建立无槽PMLSM解析模型,提出改进的二维气隙相对磁导函数以解...
针对目前永磁直线同步电机(PMLSM)磁场解析模型的复杂性,为了提高解析模型的计算效率,采用改进的二维气隙相对磁导函数,以计算考虑齿槽效应时电机的空载反电动势和推力。首先建立无槽PMLSM解析模型,提出改进的二维气隙相对磁导函数以解决切向气隙相对磁导分布,根据有槽PMLSM解析模型计算出电机开槽时的气隙磁通密度法向和切向分布。基于磁场解析模型得到不同极槽配合下电机的空载反电动势和推力,探讨极槽配合、不同槽宽及绕组分布对电磁参数的影响,并用有限元法证明了解析法的正确性。该文提出的方法在保证准确度的前提下,适用于整数槽、分数槽绕组PMLSM的电磁参数计算,具有求解方法简便、计算量小、通用性好的特点,有利于电机的快速电磁设计和性能优化。
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关键词
永磁直线同步电机
气隙相对磁导
空载反电动势
推力
解析法
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职称材料
采用多级负载评估电梯永磁同步电机的退磁
被引量:
3
2
作者
董恩源
王鹤锡
+4 位作者
张传龙
王永兴
杨振强
尹升
赵岩
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期111-118,共8页
为了研究电梯永磁同步电机的退磁状态评估,提出一种基于参数自调节滑模算法的永磁同步电机退磁故障检测方法,通过获取电机多级负载状态下的电压与电流数据,对电机的空载反电动势进行估算,并作为退磁评估依据。方法在使用传统滑模观测器(...
为了研究电梯永磁同步电机的退磁状态评估,提出一种基于参数自调节滑模算法的永磁同步电机退磁故障检测方法,通过获取电机多级负载状态下的电压与电流数据,对电机的空载反电动势进行估算,并作为退磁评估依据。方法在使用传统滑模观测器(SMO)估算电机扩展反电动势的基础上,将不同负载下的永磁体的工作点变动及定子电阻、电感参数的变化纳入考虑,构建了电机空载反电动势估算误差方程。通过对滑模算法中的电阻、电感参数进行调节,来抵消上述因素的影响,进而实现对电机空载反电动势的获取,并根据电阻、电感参数对估算结果的不同影响特性,实现了电阻与电感参数的自调节。经过仿真分析与实验验证,该方法能够在无须测量编码器数据的前提下,对电机内部永磁体的性能进行量化分析,方法适用于局部退磁与均匀退磁两种故障类型,且准确度高,可用于电梯永磁同步电机外置退磁检测。
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关键词
退磁检测
电梯永磁同步电机
滑模观测器
空载反电动势
局部退磁
均匀退磁
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职称材料
新型三定子直流无刷电机的设计与特性分析
被引量:
1
3
作者
向文乐
向青青
+1 位作者
李圳
刘志强
《现代电子技术》
北大核心
2024年第16期76-84,共9页
传统直流无刷电机齿槽分布受限导致气隙磁场波动,会造成转矩输出波动较大,故需要同步匹配设计复杂的驱动控制系统与控制算法。为此,提出一种新型的三定子直流无刷电机拓扑结构。通过等效磁路法计算出三定子直流无刷电机的主要结构尺寸...
传统直流无刷电机齿槽分布受限导致气隙磁场波动,会造成转矩输出波动较大,故需要同步匹配设计复杂的驱动控制系统与控制算法。为此,提出一种新型的三定子直流无刷电机拓扑结构。通过等效磁路法计算出三定子直流无刷电机的主要结构尺寸。设计了三定子直流无刷电机的绕线方式和换向逻辑,驱动控制简单。基于Ansoft maxwell仿真软件,建立了电机有限元模型,仿真分析了电机静态磁场分布、气隙面域磁密分布和空载反电动势等。得到了三定子直流无刷电机的转矩特性:其转矩峰值可达8.5 N·m;电感特性:其三相绕组间磁场相互解耦,互感为0,自感平均值为4.5 mH;效率与损耗特性:不计机械损耗的情况下电机理想效率可达92%。研制了试验样机并进行试验验证,有限元分析和试验结果表明:三定子结构电机磁通密度高,输出转矩大,转矩峰值较单定子电机提升了42%;输出转矩波动小,较单定子电机波动降低了30%。在额定转矩为7.5 N·m的情况下,电机转速从启动到500 r/min的响应时间仅为0.8 s;从500~1000 r/min的响应时间仅为1.5 s;从1000~1500 r/min的响应时间仅为2.1 s。
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关键词
三定子直流无刷电机
等效磁路法
静态磁场
气隙磁密
空载反电动势
有限元分析
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职称材料
反凸极永磁同步容错电机的短路特性分析
被引量:
10
4
作者
寇宝泉
赵晓坤
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第22期6716-6725,共10页
反凸极永磁同步容错电机的直轴电感大于交轴电感,电机运行于基速及基速以下时,直轴电流为增磁性电流,其空载反电动势低。将反凸极与正凸极永磁同步电机的空载反电动势、电感特性、电流控制规律、恒功率调速范围、转矩密度、永磁体用量...
反凸极永磁同步容错电机的直轴电感大于交轴电感,电机运行于基速及基速以下时,直轴电流为增磁性电流,其空载反电动势低。将反凸极与正凸极永磁同步电机的空载反电动势、电感特性、电流控制规律、恒功率调速范围、转矩密度、永磁体用量和过载能力等做对比分析,归纳出反凸极电机的特点;分别通过端部短路和匝间短路仿真及解析验证了反凸极电机有更强的短路电流抑制能力。具体而言,反凸极电机在绕组端部短路时,短路电流相比正凸极更小。在分析反凸极电机绕组匝间短路时,采用等效磁路法对电感参数进行解析,得出短路电流的变化规律,结果显示,反凸极永磁同步容错电机的空载反电动势低,因此在不牺牲过载能力情况下可以有效抑制短路电流。
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关键词
反凸极
容错
电感
恒功率调速范围
空载反电动势
短路电流
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职称材料
题名
永磁直线同步电机空载反电动势和推力的解析计算
被引量:
10
1
作者
王明杰
贾宛英
张志艳
徐伟
司纪凯
机构
郑州轻工业大学电气信息工程学院
华中科技大学电气与电子工程学院
郑州大学电气工程学院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期954-963,共10页
基金
河南省科技厅科技攻关项目(192102310206)
河南省高等学校重点科研项目(18A470007)资助。
文摘
针对目前永磁直线同步电机(PMLSM)磁场解析模型的复杂性,为了提高解析模型的计算效率,采用改进的二维气隙相对磁导函数,以计算考虑齿槽效应时电机的空载反电动势和推力。首先建立无槽PMLSM解析模型,提出改进的二维气隙相对磁导函数以解决切向气隙相对磁导分布,根据有槽PMLSM解析模型计算出电机开槽时的气隙磁通密度法向和切向分布。基于磁场解析模型得到不同极槽配合下电机的空载反电动势和推力,探讨极槽配合、不同槽宽及绕组分布对电磁参数的影响,并用有限元法证明了解析法的正确性。该文提出的方法在保证准确度的前提下,适用于整数槽、分数槽绕组PMLSM的电磁参数计算,具有求解方法简便、计算量小、通用性好的特点,有利于电机的快速电磁设计和性能优化。
关键词
永磁直线同步电机
气隙相对磁导
空载反电动势
推力
解析法
Keywords
Permanent magnet linear synchronous motor(PMLSM)
relative permeance
no-load electromotive force
thrust
analytical method
分类号
TM359.4 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
采用多级负载评估电梯永磁同步电机的退磁
被引量:
3
2
作者
董恩源
王鹤锡
张传龙
王永兴
杨振强
尹升
赵岩
机构
大连理工大学电气工程学院
大连特种设备检验检测研究院有限公司
沈阳博林特电梯有限公司
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期111-118,共8页
文摘
为了研究电梯永磁同步电机的退磁状态评估,提出一种基于参数自调节滑模算法的永磁同步电机退磁故障检测方法,通过获取电机多级负载状态下的电压与电流数据,对电机的空载反电动势进行估算,并作为退磁评估依据。方法在使用传统滑模观测器(SMO)估算电机扩展反电动势的基础上,将不同负载下的永磁体的工作点变动及定子电阻、电感参数的变化纳入考虑,构建了电机空载反电动势估算误差方程。通过对滑模算法中的电阻、电感参数进行调节,来抵消上述因素的影响,进而实现对电机空载反电动势的获取,并根据电阻、电感参数对估算结果的不同影响特性,实现了电阻与电感参数的自调节。经过仿真分析与实验验证,该方法能够在无须测量编码器数据的前提下,对电机内部永磁体的性能进行量化分析,方法适用于局部退磁与均匀退磁两种故障类型,且准确度高,可用于电梯永磁同步电机外置退磁检测。
关键词
退磁检测
电梯永磁同步电机
滑模观测器
空载反电动势
局部退磁
均匀退磁
Keywords
demagnetization detection
elevator permanent magnet synchronous motors
sliding mode observer
no-load back electromotive force
local demagnetization
uniform demagnetization
分类号
TM3 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
新型三定子直流无刷电机的设计与特性分析
被引量:
1
3
作者
向文乐
向青青
李圳
刘志强
机构
长沙理工大学国际工学院
长沙理工大学卓越工程师学院
长沙理工大学汽车与机械工程学院
出处
《现代电子技术》
北大核心
2024年第16期76-84,共9页
基金
大学生创新训练计划(国家级):分相控制的三定子直流无刷电机设计及驱动方法研究(S202310536062)。
文摘
传统直流无刷电机齿槽分布受限导致气隙磁场波动,会造成转矩输出波动较大,故需要同步匹配设计复杂的驱动控制系统与控制算法。为此,提出一种新型的三定子直流无刷电机拓扑结构。通过等效磁路法计算出三定子直流无刷电机的主要结构尺寸。设计了三定子直流无刷电机的绕线方式和换向逻辑,驱动控制简单。基于Ansoft maxwell仿真软件,建立了电机有限元模型,仿真分析了电机静态磁场分布、气隙面域磁密分布和空载反电动势等。得到了三定子直流无刷电机的转矩特性:其转矩峰值可达8.5 N·m;电感特性:其三相绕组间磁场相互解耦,互感为0,自感平均值为4.5 mH;效率与损耗特性:不计机械损耗的情况下电机理想效率可达92%。研制了试验样机并进行试验验证,有限元分析和试验结果表明:三定子结构电机磁通密度高,输出转矩大,转矩峰值较单定子电机提升了42%;输出转矩波动小,较单定子电机波动降低了30%。在额定转矩为7.5 N·m的情况下,电机转速从启动到500 r/min的响应时间仅为0.8 s;从500~1000 r/min的响应时间仅为1.5 s;从1000~1500 r/min的响应时间仅为2.1 s。
关键词
三定子直流无刷电机
等效磁路法
静态磁场
气隙磁密
空载反电动势
有限元分析
Keywords
three-stator DC brushless motor
equivalent magnetic circuit method
static magnetic field
air gap magnetic density
empty back electromotive force
finite element analysis
分类号
TN402-34 [电子电信—微电子学与固体电子学]
TM301.4 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
反凸极永磁同步容错电机的短路特性分析
被引量:
10
4
作者
寇宝泉
赵晓坤
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
2019年第22期6716-6725,共10页
文摘
反凸极永磁同步容错电机的直轴电感大于交轴电感,电机运行于基速及基速以下时,直轴电流为增磁性电流,其空载反电动势低。将反凸极与正凸极永磁同步电机的空载反电动势、电感特性、电流控制规律、恒功率调速范围、转矩密度、永磁体用量和过载能力等做对比分析,归纳出反凸极电机的特点;分别通过端部短路和匝间短路仿真及解析验证了反凸极电机有更强的短路电流抑制能力。具体而言,反凸极电机在绕组端部短路时,短路电流相比正凸极更小。在分析反凸极电机绕组匝间短路时,采用等效磁路法对电感参数进行解析,得出短路电流的变化规律,结果显示,反凸极永磁同步容错电机的空载反电动势低,因此在不牺牲过载能力情况下可以有效抑制短路电流。
关键词
反凸极
容错
电感
恒功率调速范围
空载反电动势
短路电流
Keywords
negative-saliency
fault-tolerant
inductance
constant power speed range
no-load back EMF
short circuit current
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
永磁直线同步电机空载反电动势和推力的解析计算
王明杰
贾宛英
张志艳
徐伟
司纪凯
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
10
在线阅读
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职称材料
2
采用多级负载评估电梯永磁同步电机的退磁
董恩源
王鹤锡
张传龙
王永兴
杨振强
尹升
赵岩
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
新型三定子直流无刷电机的设计与特性分析
向文乐
向青青
李圳
刘志强
《现代电子技术》
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
反凸极永磁同步容错电机的短路特性分析
寇宝泉
赵晓坤
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
10
在线阅读
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职称材料
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