充磁
- 磁性薄膜材料剩磁分布与弯曲形式的关系探究*
方向上进行弯曲后充磁,研究发现充磁后材料内部的剩磁分布与其充磁时弯曲形状相关,由此建立了两者之间的关系式。通过控制薄膜充磁时的弯曲曲线形式,可对薄膜内部剩磁分布进行控制。笔者以几种典型曲线弯曲的薄膜为例,用确立的关系式推导了其展开后内部的剩磁分布形式,并对这些薄膜在外加恒定磁场及重力场的作用下的变形进行了有限元模拟及实验验证。1 薄膜内部剩磁分布与其充磁弯曲形式之间的关系1.1 薄膜充磁形式所取薄膜的尺寸为20 mm×5 mm×0.2 mm。图1展示了薄膜
机械研究与应用 2023年6期2024-01-12
- 大容量整流移相水冷变压器研发设计
的效果，并加入预充磁变压器等部件单元实现智能化控制功能，最后采用水冷变压器实例验证设计温升，为该类型变压器在船舶电力推进系统等工况下的使用提供参考。整流移相 水冷控制 预充磁0 引言船用变压器为了防水及散热兼顾，防护等级一般不超过IP23，船舶正常航行所产生的振动、冲击、角度≤22.4°的摇摆和角度≤15°的倾斜，将对变压器的机械强度提出很高要求。由于海洋环境具有一定的腐蚀性，将对变压器整体的防腐蚀性能也提出很高的要求。一般船舱容积有限，对变压器的体积、重
船电技术 2023年12期2024-01-08
- 空心杯电机永磁体不同拓扑结构的比较分析
片形磁钢；有平行充磁、径向充磁等。文献[1-2]采用瓦片形磁钢对电机磁场的影响进行了分析，但没有与环形磁钢进行对比分析。文献[3]对无刷直流电动机环形磁钢和瓦片形磁钢的气隙磁场谐波和气隙磁密进行了分析，但仅比较了二者的最大气隙磁密，未进一步比较平均气隙磁密，且未考虑环形磁钢不需要导磁轭的情况。目前尚未有文献对空心杯电机永磁体的选型有明确的结论。本文总结了空心杯电机常用的几种永磁体拓扑结构形式，并通过有限元仿真分析了不同拓扑结构对电机性能的影响，结果表明，在
微特电机 2022年10期2022-10-24
- Halbach结构在永磁交流伺服电机中的应用
体阵列结构理想的充磁是正弦充磁，弱磁侧磁密为零，并且整个气隙磁场呈正弦分布。它与常规磁体结构相比具有更好的电磁特性，主要表现为Halbach磁体阵列结构能够提供更具正弦性的气隙磁密，从而减小转矩脉动，有利于提升电机的定位精度和运行稳定性[2]；另一方面该种结构具有聚磁的作用，由此能提供更大气隙磁密，更大的气隙磁密意味着更大的功率密度和转矩密度[3]。文献[4]运用解析法计算出了Halbach阵列磁力变速永磁无刷电机的气隙磁场。根据磁力变速永磁无刷电机的结构
微电机 2022年8期2022-10-12
- 船舶新型水润滑磁液双浮尾轴承承载能力仿真研究
般采用简单的单向充磁方案，磁力较小，而且对磁力与液膜力的相互作用机制尚未揭示清楚。总体而言，目前尚无磁液双浮船舶水润滑尾轴承的研究报道，而且其他领域的磁液双浮轴承研究的磁方案较简单，磁力较小，液膜力与磁力之间的最优设计有待挖掘。为此，本文提出船舶水润滑磁液双浮尾轴承创新方案，建立磁-液-固多物理场耦合力学模型，开展磁路优化设计和磁力与液膜力复合特性研究，为解决船舶水润滑尾轴承承载能力不足提供新的解决思路。1 磁液双浮尾轴承结构及仿真方法1.1 新型轴承结构
船舶力学 2022年9期2022-09-21
- 串接小容量变压器预充磁技术参数设计
力系统普遍采用预充磁技术抑制合闸涌流［7］，其中串接小容量变压器预充磁技术操作简单，在特定方式下可作为核反应堆负荷的备用电源，在海洋核动力平台中的应用备受青睐，但亟需规范化的参数设计方法。针对该技术的励磁涌流抑制机理，文献［8］指出前2次合闸时，由于预充磁变压器漏阻抗数值较大，能够有效抑制励磁涌流幅值。针对第3次合闸过程，文献［8-10］认为预充磁过程能够在受充变压器原边建立与电源电压幅值相近的电压；文献［11］认为预充磁过程能够在受充变压器铁芯中建立与预
电力自动化设备 2022年9期2022-09-14
- 某救助拖船轴发无法建立电压故障处理案例
压。通过手动应急充磁后，投励轴发仍无法建立电压，从而导致轴发所带侧推等大功率负载无法供电运行。3.励磁系统原理3.1 系统组成（图1）图1 励磁系统原理图G1/M1：主发电机定转子绕组；G2:励磁机；G3：G1的辅助励磁绕组；SR2-80：限流模块；Cosimat N：电压调节模块；QPF：功率因数自动调节模块；V1：三相整流器 V30：晶闸管U30：控制晶闸管导通的控制模块R30：降压电阻；K10/K1：外部控制继电器触点；T6-T16：电流互感器；R6
珠江水运 2022年15期2022-09-02
- h 形磁性复合流体抛光工具设计及工艺试验
图2 所示的径向充磁、径向充磁结合轴向充磁、轴向充磁、轴向充磁结合轴向充磁四种不同磁铁充磁方式。采用COMSOL 中AC/DC 模块下“磁场，无电流”物理场接口模拟磁场模分布。设置径向充磁永磁铁直径1.5 mm，高度10 mm，轴向充磁永磁铁直径3.0 mm，高度2 mm。磁铁周围域为空气，大小为半径30 mm，高度80 mm。边界条件设置为磁绝缘条件，通过标准化剖分网格，对磁铁进行稳态求解。图2 四种不同磁铁充磁方式Fig.2 Four differen
光学精密工程 2022年12期2022-07-04
- 充磁后粘接对永磁体表面磁感应强度影响研究①
模型，研究先分块充磁后粘接的永磁体表面磁感应强度变化规律，并与实验结果作对比，使得研究进一步贴近实际。2 磁铁磁感线分布对于单块磁铁，从边部到中心磁感线密度由密到疏，对应表面磁感应强度由大到小，具体磁感应线分布如图1所示［15］。将单块磁铁一分为二，两块相同极性磁铁并列放置，磁铁表面靠近拼接缝附近磁感应线发散，拼接缝位置磁感应线方向与周边相反，具体磁感应线分布如图2所示。考虑磁铁边部磁感应线较密集，两块相同极性磁铁并列放置接缝边部附近磁感应线发散，受此影响
冶金设备 2022年1期2022-06-10
- 基于Halbach阵列的永磁风力发电机的设计与优化
意义。平行或径向充磁是表贴式永磁电机的两种常见充磁方式，但存在气隙磁密波形谐波含量高、正弦度差等问题。1979年，美国学者KlausHalbach在利用不同永磁体结构产生的磁场做电子加速实验时，发现了Halbach永磁阵列。这种阵列具有接近正弦的磁场分布，磁场的强度成明显的单边性。Halbach永磁阵列的研究对表贴式永磁同步发电机的设计与优化具有重要意义。目前，国内外专家学者们对于Halbach阵列做出了大量的研究工作。文献[3]采用改变永磁体边缘形状的方
微电机 2022年1期2022-03-21
- 船舶移相变压器励磁涌流抑制方法研究
适合船舶电网的预充磁方法。然后在Matlab/Simulink中建立基于延边三角形接法原理的移相变压器模型，通过仿真验证预充磁方法抑制移相变压器励磁涌流的有效性并研究相关问题。综合电力推进系统 移相变压器 励磁涌流抑制 Matlab/Simulink仿真0 引言随着船舶综合电力推进系统朝向大容量、高电压化发展，船舶中压电网与推进变频器之间电压与能量转换中枢推进变压器不断提升电压与容量。空载合闸瞬间推进变压器的一次侧回路中，会产生很大的冲击电流，称为励磁涌流
船电技术 2022年3期2022-03-19
- 直流电机切向式转子充磁性能及其检测装置探究
进行从设计建模、充磁工艺的性能优劣势、及其检测磁极方法的原理以及实验生产实施进行研究。目的是在不增加成本情况下，使得整机性能提升，达到能效升级。1 切向转子充磁性能研究根据能效需求升级，家电用直流电机结构由转子结构径向式8极结构如图1所示，升级转子结构切向式10极磁路结构如图2。径向式转子具有漏磁系数较切向式结构小特点。切向式结构中永磁体磁钢并联作用，有两个永磁体截面对气隙提供每极磁通，可提高气隙磁密，在极数增多时更为突出，适用于性能需求更高的应用整机环境
日用电器 2022年12期2022-02-07
- 永磁直线电机磁极拓扑构型研究综述
结，包括径向交替充磁、轴向交替充磁、Halbach阵列及复合磁极阵列，分析不同构型对电机磁极分布特性及输出性能的影响，最后对PMLMs磁极构型研究的发展趋势进行展望。1 PMLMs的结构特点及分类目前，传统PMLMs从结构特点上可以分为单边平板型、双边平板型及圆筒型永磁直线电机。如图1所示，为一种典型的单边平板型PMLMs结构，长初级一般作为定子固定，电枢绕组嵌入在开口槽中。永磁体采用表贴的方式轴向均布于短次级的背铁表面，短次级永磁磁场与电枢绕组相互作用形
导航与控制 2021年5期2022-01-19
- 侧架磁粉探伤机故障诊断与维修
架进行多向磁化，充磁时要在短时间内将通过侧架和固定线圈内的电流升到设定值（周向2800～3500A，纵向1700～2400A），并保持一定的时间，从而达到磁化的效果，使工件内部、表面和周围产生磁场。磁化曲线如图1所示。图1 磁化曲线周向磁化通过直接对侧架通电来完成，纵向磁化采用通电螺旋管线圈产生磁场来完成。复合磁化由周向、纵向两相交流电流在工件上感应出交变旋转磁场。若工件存在缺陷，由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁，形成局部磁场，磁粉便会集聚在缺陷区域，显示出
金属加工(冷加工) 2021年9期2021-09-28
- 变频电机充检磁工艺探究及仿真分析
其依靠着转子磁体充磁后剩磁特性所产生的气隙磁场来工作[1,2]。为了发挥电机的优良性能，除了合理的电磁设计外，充磁质量对电机性能的优劣也起着重要作用。对于永磁电机，目前充磁方式主要有平行充磁和径向充磁两种。平行充磁由于工艺简单、设备成本低、充磁易控制且通用程度高等优点，在20世纪90年代以前被国内普遍应用。近些年，由于工艺技术的发展，径向充磁方式也得到了发展[3]。文献[4-6]都对这两种充磁方式进行了理论研究，认为永磁直流电机，径向充磁方式气隙磁通高于平
家电科技 2021年4期2021-08-20
- 基于Halbach 分布的磁障耦合永磁轨道交通驱动直线电机的推力分析
拓扑结构，采用的充磁方式分别有如下4 种。图2 4 种Halbach 永磁体阵列的拓扑结构Fig.2 Topological structures of four types of Halbach permanent magnet array（1）半Halbach 永磁体阵列。由图2（a）可知，3块永磁体构成一组永磁体阵列，中间的充磁方向垂直指向气隙及MBCPMRTDLM 的运动方向，两边的充磁方向与中间充磁方向存在的夹角均为θ[18]。（2）新型两段式H
电源学报 2021年4期2021-08-05
- 高转矩密度的聚磁Halbach少极差磁齿轮设计与优化
，转子运动及磁钢充磁方向如图1所示。ω1表示内转子自转角速度，ω2表示内转子圆周平动角速度，ω3表示外转子自转角速度。由永磁体充磁方向可以看出，周向充磁的磁钢和铁心块构成聚磁结构，与径向充磁磁钢构成Halbach结构。该结构相比Halbach结构可以使用更少的稀土材料，相比普通聚磁结构，径向充磁的磁钢可以进一步引导磁力线的走向，提高聚磁效果。图1 FFHMGSPD拓扑FFHMGSPD的传动结构和运行机理与机械摆线齿轮相同，在运行时，外转子固定(ω3=0)，
微特电机 2021年7期2021-07-23
- 我国首台套大型永磁电机整体充磁装备研制成功
大型永磁电机整体充磁装备成功完成了2.5 MW直驱永磁风力发电机转子的整体充磁，充磁后的永磁风力发电机通过了型式试验，所有测试指标均达到产品技术要求，这是我国大型永磁电机整体充磁技术的重大突破，相关技术及装备研制水平位居世界前列。據悉，永磁风力发电机的转子可谓是一个庞然大物，直径超过4.3 m，高度达1.5 m，共有84个永磁磁极，每个磁极由20多个磁钢块拼装而成，传统制造工艺采用已充磁的磁钢块，人工拼装成大的磁极，由于磁钢块间存在巨大的排斥力，拼装难度大
河南科技 2021年19期2021-03-10
- 外转子型永磁同步电机用铁氧体多极磁环的研制
，运用电容式脉冲充磁机释放脉冲大电流饱和磁化得到；后者是将磁化方向不同的永磁体按Halbach阵列规律进行拼装排列得到。烧结永磁铁氧体极异方性多极磁环是永磁铁氧体材料中的后起之秀，其外圆周或内圆周表面磁场呈N、S极交替同轴排列，内部磁矩呈Halbach阵列结构，工作面磁通密度分布具有良好的正弦性，性能价格比高，被广泛运用于内转子型永磁同步电机。相比于铁氧体各向同性磁环与辐射取向磁环，其具有更高的磁性能；相比于拼装式Halbach永磁阵列，铁氧体极异方性多极
微特电机 2021年2期2021-02-28
- 高效能双线圈音圈电机的设计与分析
为电机次级.轴向充磁的圆柱永磁体在其与磁轭的气隙空间产生磁场,并作用于载流线圈,产生轴向电磁力.音圈电机的工作原理是根据安培力原理,即通电线圈在磁场中受到安培力的作用,该安培力即为电机的推力,随线圈中电流方向和大小的变化,线圈做往返直线运动.安培力可以表示为(1)式中:F为安培力,N;I为电流,A;B为磁场强度,T;l为导体长度,m;dl为整个导体长度的变化量.音圈电机工作时须克服动子的静摩擦力才能做直线运动.在实际应用中,电机做加减速直线运动须克服动子部
上海工程技术大学学报 2020年3期2021-01-10
- Halbach圆筒型永磁直线同步电机永磁体用量优化研究
今TPMLSM的充磁方式可分为轴向充磁方式、径向充磁方式、Halbach充磁方式[5-7]三种充磁方式。由文献[8-9]可知与轴向充磁和径向充磁电机相比，传统Halbach永磁直线电机，具有磁链谐波较小，气隙磁密高，电机输出推力大的优点，但永磁体用量较大，制作成本提高。深井采油系统对直线电机推力要求较高，因此直线电机体积较大，减少永磁体用量对降低电机成本具有重要意义。针对传统Halbach直线电机永磁体用量大的问题，本文提出一种减少永磁体用量的Halbac
微电机 2020年9期2020-12-04
- 一种石英加速度计用磁处理系统研制
配完成后进行饱和充磁并退磁到设计值。在仪表装配时,需要对上下力矩器4个特定位置气隙磁场强度（图2中红色点）进行严格配对。因此,在装配过程中充退磁以及磁测量的准确度成为仪表精度控制的关键。图1 磁路结构Fig.1 Structure of magnetic circuit图2 力矩器结构Fig.2 Structure of torquer目前,实际生产采用人工充磁、退磁、单点旋转测磁的方式进行加工。因无法在线实时测量磁性能,充退测过程需要反复进行,自动化程度
导航与控制 2020年3期2020-09-09
- 自由活塞内燃机用直线发电机的设计与分析
，同时研究了不同充磁方式下直线发电机的输出特性。1 自由活塞内燃发电机的结构与基本原理自由活塞内燃发电机由直线电机与自由活塞式内燃机两部分组成。在系统启动阶段，中央的直线电机处于电动机状态，通过连杆带动两侧的内燃机活塞左右运动，不断压缩缸内气体；当两侧汽缸内的压力达到点火要求后，喷油器喷油并且火花塞点火，两侧内燃机开始带动中央直线电机运动；待稳定运行时直线电机切换为发电机状态。直线电机的发电和电动状态可通过外部电路来切换控制。图1 自由活塞内燃发电机系统结
微特电机 2020年8期2020-08-24
- 波浪能圆筒型永磁直线发电机优化设计
究永磁体的尺寸和充磁方式为主[3]，文献[4]提出一种绕组和永磁体均位于初级的新型圆筒形初级永磁直线发电机，其拥有磁体定位力小、低速发电性能好等优点，但未对线圈绕组和磁铁参数进行详细优化，尚拥有较大发展空间；文献[5]中英国谢菲尔德大学的 Jiabin Wang团队对Halbach在电机上的应用进行了详细的解析分析，且设计出了三相和单相Halbach永磁直线电机，但Halbach阵列磁体存在高成本等问题，同时受到工艺水平的限制难以制作。因此设计更高效，制作
电子技术与软件工程 2020年2期2020-06-13
- 发变一体化供电方式在海洋石油平台上的应用
放置一个小容量预充磁变压器，来解决励磁涌流问题，但海上平台没有放置充磁变压器的空间。第二种方案是在变压器下口开关处配置涌流抑制器，通过变压器断电时电压的分闸相位角获知磁路剩磁的极性，当下一次合闸时选择与其相近的相位角，就能避免变压器铁心磁通的突变产生励磁涌流。但这在首次变压器启动充磁时无法实现，所以这种方案也无法解决问题。为此提出第三种方案：利用发变组单元供电方案解决变压器的预充磁问题，在发电机的下口不配置开关，直接连接输电变压器，利用发电机启动过程零起升
天津科技 2020年5期2020-06-08
- 永磁三自由度电机的磁场分析与电磁计算
用。相比常规单向充磁的永磁电机，其磁化方向分别沿径向与切向、依据角度连续变化的组合而成，通常介于制作工艺的考虑，将永磁体分级分块后，使任一相邻磁体的夹角保持一致，营造出一侧聚磁一侧屏蔽的单边效应，可获得更为正弦的气隙磁场与更小的转矩波动[11-13]。传统的多自由度电机采用相同的绕组控制进行旋转和偏转运动，致使自转速变慢，偏转运动不能达到高精度。因此，本文提出了一种新型永磁混合驱动三自由度电动机。该电机的三自由度运动由外部旋转模块和内部偏转模块完成[14-
燕山大学学报 2019年5期2019-11-11
- 高速永磁无刷直流电机转子优化设计与试验研究
轮增压器等。转子充磁方式和支撑结构动力学分析是高速永磁无刷直流电机设计的主要问题之一[1-2]。对于高速永磁无刷直流电机来说，转子永磁体通常采用面贴式结构，气隙磁场和齿槽转矩均与转子充磁方式有关，本文对平行和径向充磁进行对比研究。文献[4-5]设计了75 kW、60,000 r/min的高速永磁电机，对磁力轴承-转子系统的临界转速进行了计算。电磁轴承需要非常复杂的控制系统，轴承本身的体积可能比电机大得多，且长期的可靠性(尤其在振动严重的场合)难以保障。空气
微电机 2019年3期2019-04-28
- 伺服阀充退磁装置实现机理及其试验*
-PC-C型脉冲充磁装置[2],该装置集过程控制、信息存储、远程通信、过热保护、安全体系于一体,通过准确充磁和快速校准可确保准确度优于1%,最大输出电压为3kV,最大电流为100kA。日本Nihon公司针对不同的转子结构及厂家需求开发了电容式、旋转式、多极式等多种充磁装置[3],其旋转式充磁机磁化电极可变,磁化程度为0.1～3.0mm,磁化电极数为20～2000,可选择内、外充磁方式。磁极定位精确度高,单极为±1%,两极为±0.5%,多极小于1.5%,磁化
飞控与探测 2019年1期2019-04-20
- 磁钢充磁方式对永磁电机转子涡流损耗研究
参考。不同永磁体充磁方式影响永磁电机内部磁场分布，进而影响电机性能[7]，且充磁方式选择是电机永磁体设计重要环节。然而从永磁体充磁方向对转子涡流损耗进行深入分析的文献较少，因此研究充磁方式对永磁电机转子涡流损耗影响，对设计高效率电机具有重要参考价值。 本文建立两种常见永磁体充磁模型，采用时步有限元法分析永磁电机在不同充磁方式下的电磁场特征，在此基础上对比分析了两种结构电机在三种不同工作条件下的转子涡流损耗。1 两种永磁体结构与电机物理模型1.1 两种永磁体
微特电机 2019年3期2019-03-29
- 一种永磁同步电机谐波优化方法
［3］;精确控制充磁工艺［4］;采用新型的 Halbach 永磁电机［5］。文献［6］通过分析齿槽转矩，提出了一种转子斜极角优化方案，能更有效地解决电机存在的齿谐波问题;文献［7］设计了一种“凸”形双层Halbach阵列永磁电机，通过分析单层和双层磁极结构，得到了影响畸变率磁极结构参数的最优组合;文献［8］提出了一种计算任意偏心转子形状的表贴式永磁电机磁场和齿槽转矩的改进方法，可以大大降低径向磁通密度的谐波含量。文献［9］提出一种基于非均匀永磁形状的磁场分
微特电机 2018年12期2018-12-29
- Halbach阵列双转子永磁电机磁场分析与转矩计算
1]。与传统径向充磁磁体相比，理想的Halbach磁体生成的气隙磁场正弦度较高，谐波分量较小;同时，Halbach磁体磁场可以增强一侧磁密，减弱另一侧磁密,提高了电机的运行效率，减小了漏磁,降低了铁耗[12-13],这个特点使其非常适用于双转子电机双层永磁体结构。本文在文献[14-15]基础上，将双转子永磁电机永磁体分块，并进行有序Halbach排列，进而用有限元法分析、计算该电机内、外侧气隙磁密及转矩脉动。结果表明，与径向充磁相比，Halbach阵列双转
微特电机 2018年11期2018-10-25
- 关于轭铁组件充磁工艺的形成
轭铁组件最合适的充磁形式，摸索磁的稳定性措施，最后形成了一套完整的轭铁组件充磁工艺。【关键词】轭铁组件；充磁；测磁；磁性能；稳定性一、引言轭铁组件是由磁导体、永磁体、磁导冒、磁分流环组成的闭合磁路系统，为力矩器提供磁场，是力矩器的重要组成部分。轭铁组件的磁场性能、磁稳定性直接影响力矩器的稳定性、线性度、对称性，影响加速度计的测量精度。轭铁组件的磁场性能、稳定性跟磁路结构、永磁體材料的选择等多种因素有关。某型号石英挠性加速度计永磁体选择了铸造铝镍钴合金——L
智富时代 2018年9期2018-10-19
- 变压器预充磁装置在港口起重机上的应用
源对变压器进行预充磁，用预充磁变压器产生的磁通去维持铁芯中磁通的初始状态，降低非周期分量的幅值，由此产生合成磁通将比没有进行预充磁时的大为减小，从而达到抑制励磁涌流的目的。3 预充磁装置设计根据以上原理设计的变压器预充磁装置主要是由小容量变压器和接触器等组成。变压器预充磁装置在起重机电控系统中的连接方式如图1所示。图1 起重机上预充磁装置连接系统图T1为原岸桥电控系统的主变压器，负责为岸桥各工作电机M的驱动器INV供电，T2为辅助变压器，负责岸桥上照明等辅
交通科技 2018年5期2018-10-11
- 一种组合磁钢叠加磁场洛伦兹力磁轴承设计方法
轴承采用径向分块充磁，然后拼接组合使用[4]。文献[5]提出一种LFMB，建立电磁力和电磁力矩的数学模型，分析出气隙磁密均匀度是影响输出力矩精度和角速率测量精度的主要因素，但是此结构中，LFMB气隙轴向长度过长，力矩器上工作的线圈槽满率49%，所以造成了LFMB磁密的浪费，严重增加了洛伦兹力磁轴承的功耗。文献[6]提出一种新型微框架磁悬浮飞轮用LFMB，该方案由于转子采用的是球形结构，不但轴向工作气隙过大的缺点没有能够改变，为了满足装配，又增大了径向工作气
宇航学报 2018年7期2018-08-10
- 磁钢充磁方式对高速永磁电机性能的影响研究
式永磁电机的磁钢充磁方式又分为平行充磁、径向充磁及Halbach充磁等结构。气隙磁密和反电势的波形与幅值等均受磁钢充磁方式的影响。如何提高永磁材料的利用率、提高永磁电机的电磁性能成为对永磁体充磁方式研究的重点。文献[5]分析了平行充磁及径向充磁对电机电磁性能的影响；文献[6]通过建立内转子与外转子永磁电机的有限元分析模型，分析了3种充磁方式对电机气隙磁密的影响规律；文献[7]对一台2.3 kW，150 000 r/min高速无刷直流电机进行了平行和径向两种
机电工程 2018年7期2018-08-03
- 基于极性变化直流电压源的铁磁元件铁心剩磁通测量方法
和剩磁系数。正向充磁法测量铁心剩磁通和剩磁系数的过程可用图2来描述，其中，Φs为饱和磁通，Φr为剩余磁通，is为饱和电流。假设测量前铁心剩磁通处于“a”点，先施加正的直流电压，使铁心到达正饱和点“b”点；然后改变电压极性，施加负的直流电压使铁心到达负饱和点“d”点（b和d的饱和电流大小相等，方向相反）；最后慢慢减小电压使电流减小到0。绘制整个过程的电流和磁通变化曲线，这样便得到一条包含正、负饱和点的磁滞回线。b点磁通为Φ1，d点磁通为Φ2。由磁滞回线的对称
电工技术学报 2017年13期2017-07-18
- 某产品用永久磁铁磁性影响因素研究
磁场强度，优化了充磁工艺，经过在某产品主载体上进行收放计数测试，可满足性能要求，并消除了计数干扰。GPS信标，收放计数，永久磁铁，磁场强度控制1 引 言磁性材料种类众多，一般可分为永磁材料和软磁材料两大类。钕铁硼材料属于铁氧体永磁材料，主要组成材料为Fe、Сo、Ni等物质，在常温下磁化后可以获得很高的磁性，而且当外磁场移去后，仍能够保留极强的磁性。由于烧结钕铁硼具有负温度系数，所以，使用环境的瞬间最高温度和持续最高温度均会对磁体本身产生不同程度的退磁作用，
军民两用技术与产品 2017年9期2017-07-03
- 一种混合充磁同心磁齿轮及其复合电机分析
转矩[1]。传统充磁同心式磁齿轮内外转子永磁体一般均采用径向充磁,传动转矩密度最高可达100 k N·m/m3左右[2]。目前,国内外已有许多针对磁齿轮优化及其复合电机应用的研究[3-4]。文献[5]对3种不同传动比磁齿轮的磁密和静态转矩特性进行了比较,其中传动比为-1:5.75的磁齿轮有较大的基次谐波幅值和较小转矩波动。文献[6]通过优化调磁环形状提高了内外转子稳态运行转矩,降低了转矩波动。文献[7]分析了永磁体极对数、调磁环厚度以及轭铁厚度等结构参数对
微特电机 2017年4期2017-05-13
- 新型磁通切换电机原理和特性分析
基础上，引入径向充磁的永磁体，可以减小外定子轭侧的漏磁，同时增加绕组中匝链的永磁磁链，从而提高电机的输出转矩和功率密度。1 拓扑结构内嵌有径向充磁永磁体的新型磁通切换电机的拓扑结构如图1所示。本文研究的对象为12/10极磁通切换电机。电机在普通径向磁通切换电机的基础上，在“U”形定子轭外侧放置有沿径向充磁的永磁体，并将永磁体贴于环形定子轭的内表面。沿径向充磁的每极永磁体与其相邻的2个沿环形充磁的永磁体构成“U”形，且每个由永磁体构成的“U”形，其永磁体的充
微特电机 2017年5期2017-05-02
- 矩形永磁铁的磁力计算及其应用
的最优磁铁布置和充磁方向，并设计三磁体型准零刚度隔振系统。仿真结果表明，矩形磁铁磁力和刚度计算模型准确，三磁体型准零刚度隔振器在不影响载荷性能的前提下具有优越的低频隔振性能。振动与波；矩形磁铁；负刚度；准零刚度；低频隔振机械设备振动是潜艇辐射噪声的主要来源，隔振是控制振动向艇体传递的常用手段。降低固有频率和实现共振峰附近振动的高效隔离是提高隔振系统性能的关键[1]，传统的方法是通过降低系统刚度，但较低的刚度会使弹簧的静态位移增大，导致系统的承载能力降低。准
噪声与振动控制 2016年6期2016-12-27
- 磁钢充磁方式对内转子永磁电机的电磁性能影响分析
1000)磁钢充磁方式对内转子永磁电机的电磁性能影响分析王晨1, 曹光华1,曾剑2(1.安徽机电职业技术学院电气工程系， 安徽芜湖241000；2.江西理工大学电气工程与自动化学院， 江西赣州341000)内转子表贴式永磁同步电机具有效率高、体积小、功率密度大等优点，其在工业机器人、数控机床等领域得到了广泛应用。在分析径向、平行充磁两种充磁方式的原理基础上，以24槽4极内转子表贴式永磁同步电机为例，利用有限元分析的方法，建立平行充磁和径向充磁两种充磁方式
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2016年4期2016-11-28
- 充磁方式对永磁无刷直流电机激振力波的影响
晓波, 胡利民充磁方式对永磁无刷直流电机激振力波的影响樊晓波, 胡利民(中国船舶重工集团公司第705研究所昆明分部, 云南昆明, 650106)为降低水下航行器用永磁无刷直流电机(PM BLDCM)的振动与噪声影响, 针对PM BLDCM在不同充磁方式下电磁激振力波存在差别的问题, 建立了PM BLDCM的有限元分析模型, 分别在空载和负载条件下, 对比分析了径向和平行2种充磁方式下气隙磁密的分布特点。基于Maxwell应力张量法计算电磁力, 完成了空载
水下无人系统学报 2016年6期2016-10-14
- 基于双6RA70的超导限流器励磁电源设计
励磁过程，为恒压充磁和低压恒流供磁提供了理论依据，提出了直流励磁电源的设计结构，选择6RA70作为电源控制的核心元件，有效地解决了直流电源高压和大电流的控制问题，描述了控制过程中高压充磁和恒流供磁的工作要求和切换方法，通过采用西门子S7-300 PLC组成的Profibus-DP控制系统，实现了数字化网络控制，为限流器的挂网运行提供了参考。超导限流器；高压充磁；恒流供磁；网络控制随着电力系统装机容量不断扩大和并网电站迅速增加，电网不可避免地会有短路故障发生
电源技术 2016年8期2016-07-24
- 变压器预充磁仿真技术研究
顾雪晨变压器预充磁仿真技术研究顾雪晨（海军驻上海地区舰艇设计研究军事代表室，上海 200011）为了有效降低变压器在空载合闸瞬间产生的励磁涌流，本文通过对变压器一次侧串电阻、并联变压器两种预充磁技术进行了仿真分析。同时为了验证所得到的仿真结果是否可信，构建了仿真试验平台。最终证明了所得的仿真结果能够较好的反应实际系统，也说明了变压器在空载合闸时产生的励磁涌流，不但与所选择的预充磁变压器容量有关，还与预充磁变压器接入电网的合闸时间有关。预充磁技术 仿真 励
船电技术 2015年1期2015-10-14
- 考虑磁钢磁化方式的永磁电机空载气隙磁场性能分析
通过对磁钢的两种充磁方式的分析，即径向充磁和两段式Halbach充磁，获得了永磁电机空载气隙磁密径向分量和切向分量的计算方法.选用一台1极12槽永磁有刷直流电机作为对象，利用解析模型计算了空载气隙磁密，通过与有限元仿真结果对比，验证了解析计算结果的正确性.在此基础上，计算了两种充磁方式下的空载气隙磁场径向磁密畸变率，结果显示：永磁有刷直流电机采用两段式Halbach充磁的畸变率明显低于径向充磁.同时，分析了极弧系数、磁钢厚度、极对数、槽口宽与径向磁密畸变率
湘潭大学自然科学学报 2015年3期2015-05-03
- 单畴YBCO超导块材的脉冲充磁磁化规律
导磁体之前，必须充磁磁化才能在临界温度以下作为超导磁体使用。目前，超导体得到的最高捕获磁场可以达到17T（29K）［1］，可达常规磁体产生磁场的数倍。高温超导块材的磁化方式主要有两种：第一种是脉冲磁场充磁，另一种是静磁场充磁。静磁场充磁将超导块材放在稳恒磁场中进行充磁，通常可以采用在线圈中通过稳恒直流电的方式获得稳恒磁场，也可以利用永久磁体产生静磁场。利用直流电对超导块材充磁的方式要求电源能够输出较大的电流，因此对电源要求比较高，同时为了避免线圈被烧坏最好
陕西师范大学学报（自然科学版） 2015年3期2015-04-27
- 磁性和非磁性材料微小沟槽表面的磁力研磨光整加工* ＊
验研究，探索磁极充磁方向的不同对微小沟槽表面研磨加工的影响，获得光整加工不同材质工件微小沟槽表面的有效工艺。为各种材质工件微小沟槽结构表面的光整加工提供借鉴。1 理论分析1.1 磁力研磨沟槽表面加工原理采用圆盘环形磁极磁力研磨沟槽表面的加工原理如图1 所示。磁极表面与沟槽底面、沟槽侧面之间均有0.5 ～1 mm 的间隙。将磁性研磨粒子加入到加工间隙。由于磁力的作用，磁性研磨粒子在加工间隙中沿磁力线排列，形成磁性磨粒刷，并压附在工件沟槽表面。在磁力研磨加工过
制造技术与机床 2015年9期2015-04-25
- 空压机用高速电机电磁结构设计与仿真分析
2.3 永磁体的充磁方向针对这种具体架构的永磁电机磁钢的充磁形式，通常将其进行整体分类，即：平行充磁、径向充磁以及Halbach阵列结构几种类别。在一个高速永磁电机之中，永磁体的充磁方式也是不相同的，这也决定了电机在电磁性能上也存在着很大的差异。而本文的阐述主要就是建立在对径向充磁和平行充磁这两种不同方式之间的对比，我们尝试了对不同电机之间的电磁性能实现完整的对比，伴随着永磁体内磁密。另一方面，在平行充磁的方式下，气隙的磁密会明显地高出径向充磁，且可以保持
黑龙江科学 2015年13期2015-03-27
- 一种动力调谐陀螺仪大加矩力矩器设计
，在常规的双径向充磁磁环中间增加了一个轴向充磁磁环。利用电磁场仿真软件Maxwell对典型结构和新结构力矩器的工作气隙磁场进行分析，分析结果表明，新结构力矩器的力矩系数可提高36%。陀螺仪样机的实测结果验证了分析的结果。动力调谐陀螺仪；力矩器;Halbach永磁体阵列；磁场0 引言力矩器是动力调谐陀螺仪(以下简称“陀螺仪”)的基本元件，用来对陀螺转子施加力矩，以产生修正和补偿效应,并间接测量陀螺仪的输入角速度。因此，陀螺仪对力矩器的力矩系数提出了高稳定性、
导航定位与授时 2015年3期2015-03-11
- 发动机挺杆自动充磁机控制系统的设计研究
工将挺杆逐个放入充磁机充磁后，再放入磁粉悬浮液探伤。效率低下、劳动强度大。故挺杆生产中迫切需要针对挺杆的自动充磁机，但这种机械的研发目前国内还未见报道。所以我们设计、开发了这种针对挺杆的自动充磁机。1 整体结构如图2所示，自动充磁机的组成及各部分所起的作用有：1)自动上料机构，其作用是完成挺杆的自动上料、排料。主要采用电磁振动筛2、导向槽3完成挺杆的分离[3]、定向排列和送料，并由定位机构定位。定位机构主要有定位挡板8和感应开关6组成。实现一次充磁的挺杆数
制造业自动化 2014年18期2014-12-18
- 表贴式永磁同步电动机永磁体气隙磁场解析计算＊
动机永磁体在径向充磁和平行充磁两种充磁方式下的气隙磁密的解析计算公式。通过比较不同永磁体结构在上述两种充磁方式下产生的气隙磁场，给出了一种偏心不等半径瓦片形磁极结构来改善气隙磁场，使得气隙磁场的波形更好，从而降低电机的振动和噪声。同时解析计算易于与计算机结合应用，计算时间短，为永磁同步电动机的优化设计提供了基本的分析手段。2 永磁同步电动机永磁体的数学模型应用解析法对永磁同步电动机电磁场进行分析时，一般采用以下一些假设［5］：1）电机的定转子铁心的磁导率为
舰船电子工程 2014年6期2014-11-28
- 用于空压机的高速电机的设计和分析
护套材料和永磁体充磁方式，来达到减小电机内部损耗，降低温度，提高电机性能的目的。高速电机；有限元；电磁场分析；损耗分析空气压缩机作为“十二五”规划期间重点关注的一类设备，其主要发展方向就是节能，一级能效工业用空气压缩机和二级能效工业用空气压缩机成为重点照顾的机型。通常作为空气压缩机的电机有感应电机，无刷直流电机，高速永磁电机等。由于高速永磁电机比高速感应电机具有更高利用率，更好的功率因数和更高的效率，被认为非常值得研究。而且设计一个高速永磁无刷电机的转子比
电子设计工程 2014年15期2014-09-25
- 高速电主轴用无刷直流电机优化设计
比分析永磁体不同充磁方式及定子槽数对电机各方面性能的影响，提出采用平行充磁的面贴式转子结构和槽数较少的分数槽定子结构。设计出60 000r／min、3.5kW的21槽无刷直流电机并进行稳态仿真和样机试验。高速电主轴；无刷直流电动机；优化设计；有限元分析高速精密电主轴将电机功能与机床主轴功能从结构上融为一体，省去复杂的中间传动环节，具有调速范围宽、转动惯量小、可快速起动和停车、易于实现无级调速和精密控制等优点［1］。永磁无刷直流电机由于具有结构简单，功率密度
湖北工业大学学报 2014年1期2014-09-11
- 基于多层转子结构的可控磁通电机有限元分析①
两侧和第三层，其充磁方向固定不变，为电机提供主要的气隙磁通;铝镍钴位于第一、二层的中间位置，其充磁方向受大小和方向均可变的d轴电流控制，作为磁通可控部分．该电机有两种工作状态:助磁状态和去磁状态，电机在这两种状态之间的转换由d轴电流控制．当铝镍钴的充磁方向和钕铁硼充磁方向相同时，电机工作在助磁状态，处于第一、二层的铝镍钴矫顽力较低，对气隙磁通贡献不大，但能将处于第三层的钕铁硼产生的磁通导向定子侧，增强电机的气隙磁密，保证电机具有较好的驱动性能．当铝镍钴的充
佳木斯大学学报（自然科学版） 2014年4期2014-07-09
- Halbach阵列同心式磁力齿轮磁场全局解析法分析
albach阵列充磁的永磁体气隙磁场与传统永磁电机气隙磁场相比，正弦分布程度较高，谐波含量小，且聚磁效应明显［15］。基于此在文献［16－17］的基础上，把原来径向充磁改为Halbach阵列充磁，建立Halbach充磁解析模型;应用全局解析法分析Halbach阵列同心式磁力齿轮。避免了有限元法在剖分网格和曲面位置选择上的不足，实现了内外两转子自由转动。以一种Halbach阵列同心式磁力齿轮样机为例，计算了气隙磁场和电磁转矩，并与有限元法结果比较，验证方法的
电机与控制学报 2014年10期2014-01-25
- 稀土永磁多极磁环的制备及其应用
取向磁环可以辐射充磁，应用于特定场合。也可以多级充磁，而且理论上可以充任意多的偶数极［13］。1.4 极取向与辐射取向各向异性磁环性能对比在上述两种磁环实际应用于电机的对比中，多磁极各向异性磁环与辐射各向异性磁环相比较，其性能更加优越。原因在于:(1)前者产生的表面磁通密度为近似正弦波态，而后者为方波态。(2)前者的表面磁通密度为后者的1．5 倍左右，产生的能量比后者高得多。多磁极各向异性烧结钕铁硼磁环，广泛应用于无刷直流电动机、交流无刷同步电动机中，以其
微特电机 2013年2期2013-11-22
- 充磁导致的超高速永磁同步电机不平衡磁拉力
明，由转子永磁体充磁角度偏差导致的不平衡磁拉力同样对高速电机的可靠工作有着很大的影响.但是，对于充磁角度偏差导致的电机不平衡磁拉力的研究却相对缺乏.以箔片空气轴承支承的微燃机用超高速永磁同步电机作为研究对象，本文采用有限元方法对充磁角度偏差导致的不平衡磁拉力及其作用下的空气轴承－转子系统的动力学性能进行了研究.将转子磁芯剖为两个半圆，分别设定其充磁方向，用以模拟转子磁芯的充磁角度偏差.采用弹簧－阻尼单元来模拟箔片空气轴承的特性，获得了空气轴承－转子系统的固
北京航空航天大学学报 2013年6期2013-09-30
- 三种不同充磁方式圆筒型永磁直线电机气隙磁场研究*
弧系数和永磁体的充磁方式。本文主要是从动子结构的不同来分析几类结构的电机。在TPMLM中比较常见的动子结构通常有三种，即轴向充磁结构、径向充磁结构和Halbach结构，如图1所示。不同充磁方式具有不同的特点，应用场合也不一样。径向充磁动子结构主要应用在平板型永磁直线电机，而轴向充磁动子结构和Halbach充磁动子结构应用的场合比较广泛，在不同类型的永磁直线电机都有应用。Jiabin Wang等人基于麦克斯韦磁场方程推导出了解析计算三种不同充磁方式的气隙磁场
防爆电机 2013年3期2013-09-26
- 微细电火花加工工具电极夹持用音圈电机结构的优化设计
形结构，共有轴向充磁式、径向充磁式和聚磁式3 种磁路结构供选择[2]，其结构分别见图1～图3。轴向充磁式和径向充磁式磁路结构是两种传统的磁路结构。轴向充磁工艺简单，成本低；而完整磁环的径向充磁工艺复杂，成本高，所以大多采用瓦型永磁体来代替。径向充磁式音圈电机的磁钢直接和线圈作用，线圈产生变化磁势，可使磁钢产生退磁和充磁。聚磁式结构是一种新的磁路结构，磁漏小，它通过底部轴向充磁的永磁体作用，迫使环形永磁体磁力线向上走，从而在气隙中形成较大的磁感应强度。图1
电加工与模具 2013年5期2013-09-10
- 极数对永磁无刷直流电动机性能影响的研究
。1.1 在不同充磁方式下的四极电机研究瓦片形磁极有两种充磁方式:径向充磁和平行充磁。径向充磁时的充磁方向都为径向，而平行充磁时的磁化方向与永磁体的中心线平行。在极数为4时，用这两种充磁方式时磁场分布如图1所示。图1 径向和平行充磁时磁场分布4极平行充磁方式和4极径向充磁方式比较可以发现，图1(b)中有一部分磁力线直接进入电动机以外的空气包中，所以在平行充磁时，电动机的漏磁比较大。根据有限元法［2］可知:k是一个n阶的系数矩阵，p是一个n行的矩阵，第k＇个
微特电机 2011年12期2011-07-20