针对传统电机输出端口单一的问题,提出一种新型多端口盘式永磁电机(multi-port disk permanent magnet motor,MDPMM)。首先,介绍该电机的结构及工作原理;其次,针对该电机环形弧线定子周向端部使其漏磁和磁场分布较为复杂的问题,引入磁...针对传统电机输出端口单一的问题,提出一种新型多端口盘式永磁电机(multi-port disk permanent magnet motor,MDPMM)。首先,介绍该电机的结构及工作原理;其次,针对该电机环形弧线定子周向端部使其漏磁和磁场分布较为复杂的问题,引入磁通分布系数,对受环形弧线定子端部影响的区域建立等效磁网络模型,计算各等效磁阻,解析该区域漏磁系数表达式;最后,考虑永磁体电流密度等效,建立环形弧线定子及对应盘式转子区域的分区域解析模型,运用等效磁化强度法推导该区域气隙磁场解析式,并采用许−克变换分析定子齿槽结构对气隙磁场的影响。研究结果表明:该电机可以同时实现双盘式转子和行星轮转子多自由度动力输出;受环形弧线定子端部截面影响和未受影响的2种磁路的气隙漏磁系数计算值分别为1.263、1.167,有限元仿真值分别为1.375、1.222,计算值和仿真值的相对误差分别为8.15%、4.50%;2种磁路的平均气隙磁密计算值分别为0.481、0.492,有限元仿真值分别为0.497、0.503,计算值和仿真值的相对误差分别为3.22%、2.19%,满足工程计算精度要求。展开更多
为了实现波浪能的采集与高效转换,加快波浪能开发利用,提出一种新型双盘磁齿整流发电机(double disk magnetic tooth rectifier generator,DDMTRG)。首先,介绍发电机的结构特点和整流原理,结合盘式转子和磁齿轮工作特点分析其结构参数;...为了实现波浪能的采集与高效转换,加快波浪能开发利用,提出一种新型双盘磁齿整流发电机(double disk magnetic tooth rectifier generator,DDMTRG)。首先,介绍发电机的结构特点和整流原理,结合盘式转子和磁齿轮工作特点分析其结构参数;其次,采用气隙比磁导法及有限元仿真分析该发电机的空载电磁特性和负载输出特性;第三,基于矩角特性分析磁齿轮的带载能力,由外定子各典型位置磁密特征解析该发电机铜耗和铁耗;最后,讨论外定子、盘式转子和磁齿轮结构参数对该发电机运行特性的影响规律。研究结果表明:该电机可将浮子的上下浮动转换为发电机单一方向的旋转运动,实现了波浪运动的整流,效率在94%左右,能量利用率较高;空载气隙磁密和电动势波形正弦性较优,计算结果基本吻合;磁齿轮结构参数对该发电机运行特性影响较大,当盘式转子外圆周永磁体极弧系数为0.6,厚度为4.5 mm,气隙长度为0.5 mm,轴向长度为100 mm,磁齿轮半径为35 mm,长度为40 mm,磁齿轮外圆周永磁体厚度为4 mm,极弧系数为0.8时,双盘磁齿整流发电机的性能较优,发电效率较高,磁齿轮带载能力较强。展开更多
文摘针对传统电机输出端口单一的问题,提出一种新型多端口盘式永磁电机(multi-port disk permanent magnet motor,MDPMM)。首先,介绍该电机的结构及工作原理;其次,针对该电机环形弧线定子周向端部使其漏磁和磁场分布较为复杂的问题,引入磁通分布系数,对受环形弧线定子端部影响的区域建立等效磁网络模型,计算各等效磁阻,解析该区域漏磁系数表达式;最后,考虑永磁体电流密度等效,建立环形弧线定子及对应盘式转子区域的分区域解析模型,运用等效磁化强度法推导该区域气隙磁场解析式,并采用许−克变换分析定子齿槽结构对气隙磁场的影响。研究结果表明:该电机可以同时实现双盘式转子和行星轮转子多自由度动力输出;受环形弧线定子端部截面影响和未受影响的2种磁路的气隙漏磁系数计算值分别为1.263、1.167,有限元仿真值分别为1.375、1.222,计算值和仿真值的相对误差分别为8.15%、4.50%;2种磁路的平均气隙磁密计算值分别为0.481、0.492,有限元仿真值分别为0.497、0.503,计算值和仿真值的相对误差分别为3.22%、2.19%,满足工程计算精度要求。
