磁通反向式永磁电机性能计算与转矩脉动削弱措施研究 被引量：11

1

作者 杨玉波 王秀和 +1 位作者 张宗盛 李光友 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2838-2846,共9页

为提高磁通反向式永磁电机的转矩密度,提出了两种分布式绕组拓扑结构。基于子域法建立的解析模型,计算对比了采用不同绕组拓扑结构时电机的磁场和电磁性能,结果表明两种分布式绕组结构均可大幅提高电机的能量密度。分析了永磁体宽度、... 为提高磁通反向式永磁电机的转矩密度,提出了两种分布式绕组拓扑结构。基于子域法建立的解析模型,计算对比了采用不同绕组拓扑结构时电机的磁场和电磁性能,结果表明两种分布式绕组结构均可大幅提高电机的能量密度。分析了永磁体宽度、同一齿上永磁体间夹角和转子槽宽等电机结构参数对转矩脉动的影响,通过合理的选择结构参数,可在保持平均转矩不变的情况下,显著减小电机转矩脉动。设计制造了一台6/8极结构样机,通过有限元法和实验对解析模型进行了验证。结果表明,所提方法能够体现结构参数和电机性能之间的关系,计算速度快,特别适用于电机的初始设计和优化计算。 展开更多

关键词 磁通反向式永磁电机 子域法 解析法 有限元法 齿槽转矩 分布式绕组

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横向磁场磁通反向直线电机的设计与分析 被引量：11

2

作者 寇宝泉 罗俊 +2 位作者 杨小宝 张鲁 周一恒 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1216-1224,共9页

提出一种横向磁场磁通反向结构的直线电机。相对于传统横向磁场直线电机,该电机具有紧凑结构,提高了电机内部的空间利用率。同时,采用将永磁体置于电机初级齿上的结构,次级仅由铁心组成,使得次级加工安装更加方便,对于长行程应用场合还... 提出一种横向磁场磁通反向结构的直线电机。相对于传统横向磁场直线电机,该电机具有紧凑结构,提高了电机内部的空间利用率。同时,采用将永磁体置于电机初级齿上的结构,次级仅由铁心组成,使得次级加工安装更加方便,对于长行程应用场合还能大幅降低系统成本。首先,文中阐述了该电机的基本结构和运行原理;其次,通过采用将永磁体等效为磁化电流,次级铁心调制电枢磁场的方法推导了电机的电磁推力及电磁推力密度的表达式;然后,通过三维有限元法对电机的几何结构尺寸进行了优化;最后,研制了一台样机,测得了样机的反电势与静推力。理论分析与实验所得结果吻合,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 横向磁场 磁通反向 直线电机 设计方法 实验研究

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削弱反磁通电机齿槽转矩的两种新方法 被引量：22

3

作者 沈勇环 陈益广 赵维友 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期141-144,共4页

由于定子上永磁体的存在和定转子双凸极齿槽结构,反磁通电机不可避免地存在齿槽转矩,齿槽转矩会引起电机的振动和噪声问题,对于低速运行和要求平稳运行的场合不容忽视,严重时甚至会影响电机的正常运行。本文提出削弱反磁通电机齿槽转矩... 由于定子上永磁体的存在和定转子双凸极齿槽结构,反磁通电机不可避免地存在齿槽转矩,齿槽转矩会引起电机的振动和噪声问题,对于低速运行和要求平稳运行的场合不容忽视,严重时甚至会影响电机的正常运行。本文提出削弱反磁通电机齿槽转矩的两种新方法:转子分段法和定子极弧宽窄成对加转子分段法,通过电磁场有限元分析,证明这两种方法在基本不影响反磁通电机感应电动势的前提下,很好地削弱了齿槽脉动转矩。这两种方法制造工艺简单可行。 展开更多

关键词 齿槽转矩 有限元分析 反磁通电机 转子分段法

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磁通反向电机的变网络等效磁路模型 被引量：22

4

作者 王蕾 李光友 张强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期18-23,共6页

磁通反向电机(Flux-Reversal Machine,FRM)是一种新型双凸极永磁电机,当前对FRM的研究大都基于有限元分析法进行,但该方法在分析速度和使用的方便性上尚不令人满意。本文基于变网络等效磁路法分析FRM,建立了FRM的变网络等效磁路模型,推... 磁通反向电机(Flux-Reversal Machine,FRM)是一种新型双凸极永磁电机,当前对FRM的研究大都基于有限元分析法进行,但该方法在分析速度和使用的方便性上尚不令人满意。本文基于变网络等效磁路法分析FRM,建立了FRM的变网络等效磁路模型,推导了气隙磁导计算公式,并用节点磁位法得到FRM的非线性等效磁路方程,通过求解该方程,对电机的绕组磁链、空载感应电动势、电感等静态特性进行了分析计算。实验结果表明了所述理论和方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 磁通反向 双凸极永磁电机 等效磁路 磁导 静态特性

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磁通反向直线旋转永磁电机三维非线性等效磁路模型分析 被引量：13

5

作者 郭凯凯 郭有光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期4278-4286,共9页

该文通过在三维磁路结构中增加可变磁阻单元,建立磁通反向直线旋转永磁电机的三维非线性等效磁路模型,首先采用磁节点法推导此电机定子、动子的磁阻表达式;其次采用二维有限元法确定可变磁阻单元磁阻的变化规律,其磁阻值随动子的直线和... 该文通过在三维磁路结构中增加可变磁阻单元,建立磁通反向直线旋转永磁电机的三维非线性等效磁路模型,首先采用磁节点法推导此电机定子、动子的磁阻表达式;其次采用二维有限元法确定可变磁阻单元磁阻的变化规律,其磁阻值随动子的直线和旋转运动位置的不同从0到无穷大周期性变化;然后采用分割的方法推导电机气隙磁导的表达式;最后通过迭代的方法对其空载气隙磁通密度等电磁特性进行计算分析,与三维有限元法相比,计算时间大大降低。此模型可以将定子铁心材料的饱和、永磁的局部漏磁、极间漏磁考虑在内,其反电动势、齿槽转矩/直线定位力的计算结果与三维有限元法和实验测量的结果基本保持一致,验证了此等效磁路模型的正确性和有效性。 展开更多

关键词 等效磁路模型 磁通反向直线旋转永磁电机 可变磁阻 静态特性

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磁通反向永磁电机的定子绕组电阻不平衡故障程度定量估算研究 被引量：3

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作者 丁石川 童琛 +1 位作者 杭俊 王群京 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期79-86,共8页

针对定子绕组电阻不平衡(SWRI)故障检测和故障程度估算问题,提出一种基于零序电压(ZSVC)和定子电流的磁通反向永磁(FRPM)电机的定子绕组电阻不平衡故障程度估算方法,有助于安排合理的维修计划。首先,利用零序电压和定子电流与附加电阻... 针对定子绕组电阻不平衡(SWRI)故障检测和故障程度估算问题,提出一种基于零序电压(ZSVC)和定子电流的磁通反向永磁(FRPM)电机的定子绕组电阻不平衡故障程度估算方法,有助于安排合理的维修计划。首先,利用零序电压和定子电流与附加电阻的关系,建立关于附加电阻的二元二次方程组;然后,通过求解二元二次方程组得到附加电阻值,并利用得到的附加电阻值实现定子绕组电阻不平衡故障程度估算;最后,在磁通反向永磁电机仿真和实验平台上进行算法验证,仿真和实验结果表明了所提出的故障程度估算方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 磁通反向永磁电机 定子绕组电阻不平衡 故障程度 零序电压

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圆筒型反向式横向磁通直线电机定位力补偿二阶自抗扰控制器位置控制 被引量：9

7

作者 董顶峰 黄文新 +2 位作者 卜飞飞 黄维康 姜文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期2365-2373,共9页

为减小定位力、摩擦力及负载等扰动对圆筒型反向式横向磁通直线电机(TRTFLM)位置控制性能的影响,提出一种定位力补偿二阶自抗扰控制器(ADRC)。首先,给出该电机的基本结构与运行原理,并对其定位力产生机理、数学模型及谐波分量进行分析;... 为减小定位力、摩擦力及负载等扰动对圆筒型反向式横向磁通直线电机(TRTFLM)位置控制性能的影响,提出一种定位力补偿二阶自抗扰控制器(ADRC)。首先,给出该电机的基本结构与运行原理,并对其定位力产生机理、数学模型及谐波分量进行分析;其次,基于该电机的数学模型,将位置环与速度环进行并联设计,构建位置环二阶ADRC,提高了TRTFLM位置控制的抗扰性能及跟踪性能;在此基础上,将定位力模型嵌入至扩张状态观测器(ESO)中,实现对二阶ADRC的优化,进一步提高了位置控制跟踪性能;最后,实验表明该控制方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 圆筒型反向式横向磁通直线电机 定位力 自抗扰控制 位置控制

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轴向模块化磁通反向电机运行机理研究 被引量：2

8

作者 苏鹏 申怡 +2 位作者 花为 李永建 王一维 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第23期8718-8728,共11页

定子永磁型磁通反向电机具有高可靠性、宽调速范围等优点,但由于双凸极结构,其齿槽转矩较大,转矩脉动难以抑制。因此,该文提出一种轴向模块化磁通反向电机,采用环形绕组与轴向模块化结构,具有高转矩密度、低转矩脉动的特点。基于气隙磁... 定子永磁型磁通反向电机具有高可靠性、宽调速范围等优点,但由于双凸极结构,其齿槽转矩较大,转矩脉动难以抑制。因此,该文提出一种轴向模块化磁通反向电机,采用环形绕组与轴向模块化结构,具有高转矩密度、低转矩脉动的特点。基于气隙磁场调制理论,从永磁磁场、电枢反应磁场、电磁转矩3个方面阐明该电机的运行机理,研究轴向模块化磁通反向电机磁链谐波抵消原理与齿槽转矩抑制机理。对比分析轴向模块化磁通反向电机与传统磁通反向电机的转矩特性、过载能力和调速范围等电磁特性,验证该类电机在转矩密度与转矩脉动等方面的优势。最后,仿真分析与样机实验结果验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 轴向模块化 磁通反向 永磁电机 磁场调制

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LED对MM和HBM静电放电敏感性的研究 被引量：2

9

作者 涂辛雅 季军 +1 位作者 郑益民 潘建根 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期894-899,共6页

为研究机器模式(MM)及人体模式(HBM)静电放电试验对LED特性的影响,参考国际标准对半导体元件的静电放电测试要求,对LED样品分别进行MM及HBM静电放电试验。每次静电测试前后均对样品进行光电参数测试,观察样品光电参数的变化,并以此作为... 为研究机器模式(MM)及人体模式(HBM)静电放电试验对LED特性的影响,参考国际标准对半导体元件的静电放电测试要求,对LED样品分别进行MM及HBM静电放电试验。每次静电测试前后均对样品进行光电参数测试,观察样品光电参数的变化,并以此作为判别LED失效的依据。通过实验,研究对比MM静电放电和HBM静电放电试验对LED特性的影响,并从理论上探讨了相关失效机理。实验表明无论是MM静电放电还是HBM静电放电,均会造成LED反向漏电流增大,正向I-V特性"收缩",光通量一定程度的衰减。但是在静电敏感电压上有差别较大,MM静电失效电压远低于HBM静电失效电压。 展开更多

关键词 静电放电 机器模式 人体模式 发光二极管 反向漏电流 光通量

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基于电压矢量优化的磁通反向永磁电机模型预测转矩控制 被引量：13

10

作者 殷芳博 花为 +1 位作者 黄文涛 周志强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期6524-6533,共10页

为了降低磁通反向永磁电机的转矩脉动,提出了一种基于电压矢量优化的模型预测转矩控制方法。首先,通过解析基本电压矢量与电磁转矩、磁链幅值两者之间的内在联系,将对转矩和磁链这两个变量的控制转化为对基本电压矢量的控制。由于控制... 为了降低磁通反向永磁电机的转矩脉动,提出了一种基于电压矢量优化的模型预测转矩控制方法。首先,通过解析基本电压矢量与电磁转矩、磁链幅值两者之间的内在联系,将对转矩和磁链这两个变量的控制转化为对基本电压矢量的控制。由于控制变量减少为仅有电压矢量,进而避免了权重系数整定的问题。同时,采用基本电压矢量筛选和占空比控制相结合的方法,在减少备选矢量的前提下可以快速计算出有效电压矢量的作用时间。另一方面,结合脉宽调制方法可实现对电机的精确控制,降低了磁链幅值脉动和转矩脉动,提高了控制性能。仿真与实验结果都表明,该算法具有良好的控制性能。 展开更多

关键词 磁通反向永磁电机 模型预测转矩控制 权重系数 价值函数 电压矢量 快速筛选 占空比

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磁通反向永磁电机及其关键技术综述 被引量：16

11

作者 花为 朱晓锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2657-2669,共13页

磁通反向永磁电机作为定子永磁型无刷电机家族中的一员,由于电枢绕组和永磁体都位于定子侧,因此易于对其进行直接散热。此外,转子为凸极结构,既无永磁体又无绕组,结构十分简单、可靠,适合高速运行。该文首先介绍磁通反向永磁电机的拓扑... 磁通反向永磁电机作为定子永磁型无刷电机家族中的一员,由于电枢绕组和永磁体都位于定子侧,因此易于对其进行直接散热。此外,转子为凸极结构,既无永磁体又无绕组,结构十分简单、可靠,适合高速运行。该文首先介绍磁通反向永磁电机的拓扑结构和工作原理;其次,分析该电机的建模方法,并总结各种方法的优缺点;归纳磁通反向永磁电机的各种优化设计方法;讨论"磁通反向"原理及其向它各种拓扑结构的推广,包括直线电机、横向磁场电机和混合励磁电机等;分析该电机在低速和高速场合应用的可能性和潜力;最后对该电机的主要发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 磁通反向 永磁电机 定子永磁型 建模 电机优化 磁场调制 工业应用

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