电磁设计

摘要： 对电动汽车用永磁同步电动机进行了研究,分析了一台电动汽车用永磁同步电机功率、电枢直径、转子结构等性能参数选取以及电磁设计方法。针对电动汽车用永磁同步电机气隙谐波畸变率、转矩脉动大等问题,提出采取偏心气隙结构改善电动汽车用永磁同步电机气隙谐波畸变率、转矩脉动特性。并搭建以最大转矩电流比控制策略为基础的电动汽车用永磁同步电机调速控制系统。通过Ansoft Maxwell和Matlab仿真和试验验证本文提出的电动汽车用永磁同步电机设计方法和控制策略的正确性和有效性。

摘要： 针对分布式驱动电动汽车用轮毂电机的高转矩密度及强散热需求,开发了一款轮毂电机。阐述了该轮毂电机的电磁设计方案,通过有限元建模与仿真,得到了空载及负载工况下电机性能参数。进行了机械结构设计及散热分析,提出了一种强制散热方法,有效降低电机温升。研制样机并进行了实验,测试结果表明,该轮毂电机性能与理论计算结果相符,满足设计要求,具备转矩密度高、散热性能好的特点,验证了该设计方案正确性和方法的可行性。

摘要： 首先,详细研究了提高电机性能的关键性因素,针对无刷直流电机高功率密度设计要求,结合电机学设计理论,通过分析计算,确定电机的极槽配合、永磁体材料及尺寸、定子绕组、定子槽型、定子铁芯结构,完成无刷直流电机的本体电磁设计;然后,通过Ansoft Maxwell仿真软件,构建二维场—路耦合模型,通过有限元方法分析计算电机的稳态场和瞬态场,重点分析了电机的磁力线分布、磁通密度分布和齿槽转矩;最后,针对裂比、长径比、极弧系数、槽口宽度、气隙长度进行优化设计,合理设置参数变量,以齿槽转矩及气隙磁密谐波为优化目标,通过优化尽可能减小齿槽转矩,抑制谐波,最终得到优化设计方案。

摘要： 本文以某型号永磁风力同步发电机为例,根据发电机技术参数要求设计出合理的冲片、定子绕组、气隙、转子磁路、永磁体等结构,并对电磁方案设计结果进行分析,最后还进行了电磁仿真分析研究,分析结果表明该电磁设计符合设计要求。另外本论文还对转子冲片强度进行了有限元分析,结果表明该转子冲片强度能够满足要求。

摘要： 轴向分段式爪极电机具有转矩密度高、结构简单、制造成本低以及节约材料等优点。设计了一台1.5 kW、9000 r/min的轴向分段式爪极电机。对电机的电磁设计与温度分布进行分析,验证设计的合理性。对于爪极参数的选取,研究了爪极角与爪尖长度对电机转矩大小、转矩波动以及空载电动势的影响,给出了合适的选取范围。分析结果为新型真空干泵驱动电机产品开发提供了参考依据。

摘要： 随着国家对新能源行业的大力支持,我国风电机组装机量逐年递增,特别未来几年海上风电将进入蓬勃发展期。目前国内外对笼型异步发电机的研究主要集中在4 MW以下的中等功率机型,对于大功率的笼型异步发电机研究较少。针对海上急需大功率、结构简单及维护少的风力发电机,本文设计了一种适合海上的6.1 MW大功率鼠笼异步发电机,基于有限元分析方法对该电机的电磁特性和温度特性进行了详细研究,同时提出了冷却系统的设计方案。试制了一台实验样机,样机实验结果基本符合仿真分析结果,验证了电机设计的合理性,对今后海上大功率笼型异步发电机的应用具有极大价值。

摘要： 文章从电磁设计和结构设计两方面,介绍了一款工程机车用主发电机的设计方案,并通过试验,验证了该设计方案的合理性。

摘要： 由于常规同步调相机的转子只有一套励磁绕组,无法调节励磁磁势方向,使其静稳定极限限制了进相吸无功的能力,故本文提出了一种转子有两套励磁绕组的双轴励磁调相机的电磁设计方案,以实现励磁磁势方向可调和静稳定极限解除。通过对非对称励磁绕组、对称励磁绕组两种结构形式的分析计算,最终设计出对称励磁绕组结构形式的样机方案,从而达到均衡两套励磁绕组励磁参数的目的。本文为双轴励磁调相机的电磁设计和样机制造提供了理论基础。

摘要： 以一种新型卧式永磁同步动静压电主轴为研究对象,对电主轴电机进行电磁及控制策略设计与分析.对电机的主要尺寸和转子、定子等结构的电磁参数进行数值计算,利用ANSYS Maxwell软件对电机进行有限元仿真.针对电机结构特点,设计滑模转速控制/前馈解耦内模-PI电流控制的控制策略.利用MATLAB/Simulink软件搭建永磁同步电机控制系统仿真模型,并进行仿真分析.仿真结果验证了该设计方案的可行性,为电主轴电机及其控制系统的研制提供参考.

摘要： 本文结合可变速抽水蓄能发电电动机的指标与运行特点,在研究其设计流程和设计要点的基础上,以一台10MW交流励磁发电电动机为例,基于粒子群优化算法,以电机的效率、成本为优化设计目标.在保证热负荷满足通风要求的情况下,对定子每极每相槽数、定子槽宽、转子槽宽进行了寻优设计,实现了材料成本降低、效率提高的设计目标,形成了交流励磁发电电动机的电磁设计方案.通过对该电机电磁方案的空载特性分析,提出了对空载线电压波形畸变率过高问题的优化设计方案,建立了基于试验设计和曲线拟合以定、转子槽口宽度和单边气隙长度为优化变量的线电压基波幅值和波形畸变率的拟合公式,在其基础上通过三维粒子群优化,获得了进一步优化的发电电动机电磁优化设计方案.

摘要： 永磁电机永磁体的性能受影响的因素很多,且磁路结构复杂多样,采用以电磁场数值计算为基础的CAE设计方法,求解过程时间短,准确性高,求解结果直观可视.本文应用Maxwell2D电磁仿真软件,介绍电动汽车用永磁同步电机电磁设计仿真分析的基本过程.

摘要： 由于铁氧体剩磁和矫顽力较低,异步起动铁氧体电机在电磁设计方面与异步起动钕铁硼电机存在差异.以额定功率15kW、额定电压380V、同步转速1500r/min异步起动铁氧体电机为例,运用有限元方法就电磁设计中的一些关键问题,如起动笼的设计、铁氧体的抗去磁问题等展开仿真分析,并与异步起动钕铁硼电机和普通异步电机进行比较,为进一步的样机试制提供指导.

摘要： 永磁同步机的结构简单、高效、调速性能好的优点,作为车用驱动电机受到高度关注.本文基于车用驱动电机的功率密度和调速性能的需求,研究分析30kW内置式永磁同步机(IPMSM).从电磁设计方面,应用有限元方法(FEM)对铁耗、气隙磁密优化,减少齿槽转矩来降低振动噪声进行分析,并比较有限元电磁计算与磁路计算的差异,通过实验测试的空载反电势来验证两种计算方式.从温度场设计方面,对IPMSM磁热耦合有限元分析,给出电机温度场分布图和温升曲线保证低于绝缘限制125K,额外热量需要冷却方式有效散出,为下一步冷却结构和流体的设计提供依据.

摘要： 以国外某水电项目275MW混流式水轮发电机组为研究对象,对水轮发电机电磁设计进行了分析和研究.详细论述了电磁设计过程中,在满足机组基本参数及性能参数的前提下,槽电流、电负荷、热负荷等发电机重要经济性指标的选取原则,并针对水电项目所在地区电网参数的特殊情况,深入研究了电网频率和电压偏差率对发电机运行性能及经济性的影响.本文为大中容量立式水轮发电机的设计提供了有价值的参考.

摘要： 高速永磁发电机结构简单、体积小、重量轻、功率密度高,应用广泛,正在成为发电机领域内研究热点之一.在航空航天领域,对发电机体积和重量要求十分严格.在同等功率下,由于高速电机几何尺寸远远小于普通电机,使得电机在材料的使用、体积及重量上大大减小.此外,与普通励磁机发电机相比,由于永磁发电机的高磁能积及高矫顽力,进一步提高了电机的功率密度及可靠性,因此,高速永磁发电机在航空领域具有广大的应用前景.应用有限元法对所设计的永磁发电机的电磁设计方案进行建模仿真,结果验证了该电磁设计方案的合理性.

摘要： 本文设计了一台动平衡机用2.5MW,6000rpm的永磁同步电动机,并分析了其电磁性能.由于电机开槽大、转速高,气隙磁密中齿谐波幅值大、频率高.齿谐波在实心转子中产生较大涡流损耗.本文首先理论分析了转子涡流损耗的产生机理和影响因素,然后利用有限元分析软件,计算了电机转子表层的涡流损耗,提出了通过在定子槽口加磁性槽楔的方法来降低转子涡流损耗,分析了磁性槽楔相对磁导率对转子涡流损耗的影响.分析结果表明,通过合理选择磁性槽楔相对磁导率,可以大幅度降低转子涡流损耗.

摘要： 本文以某型号永磁发电机为例,根据发电机技术参数要求设计出合理的定转子结构及其冲片、铁心、绕组等结构,合理选用了各零部件的材料,并对电磁方案进行计算分析,最后还进行了电磁仿真分析研究,仿真分析结果表明该电磁设计符合设计要求.

摘要： 本文以某型号潜油直线电机为例,根据电机技术参数要求设计出合理的冲片、定子绕组、气隙、磁路、永磁体等结构,并对电磁结构进行了电磁仿真分析,结果表明该电磁设计符合设计要求.另外本论文还对电机动子强度进行了有限元分析,得出该电机动子强度能够满足要求.

摘要： 基于三相异步起动永磁电机的原理及应用,本文给出了完整三相异步起动永磁同步电动机的设计过程.以一台18.5kW6极三相异步起动永磁同步电动机为例,首先对电机进行电磁计算,计算出电机的基本尺寸参数,再由电磁计算的基本尺寸参数画出其定转子冲片图,最后使用Ansysmaxwell对其空载及负载时进行了有限元电磁仿真.

摘要： 基于三相异步起动永磁电机的原理及应用,本文给出了完整三相异步起动永磁同步电动机的设计过程.以一台18.5kW6极三相异步起动永磁同步电动机为例,首先对电机进行电磁计算,计算出电机的基本尺寸参数,再由电磁计算的基本尺寸参数画出其定转子冲片图,最后使用Ansysmaxwell对其空载及负载时进行了有限元电磁仿真.

摘要： 本发明公开了属于电磁屏蔽技术领域的一种快速解析电磁场强度分布的开孔电磁屏蔽体设计方法。利用屏蔽体开孔与无限大开孔平板开孔上的电位分布的近似等效，通过分离变量法得到开孔矩形屏蔽体中的电位与电场强度分布，进而得到开孔电磁屏蔽体的屏蔽效能，并基于此结果指导屏蔽体开孔的大小、形状及位置。本发明提供的方法是具有计算速度较快又不需借助电磁场数值计算软件的解析方法。并且可以作为如何设计开孔屏蔽体的依据。具有重要的实际意义。

摘要： 本发明公开了一种可重复电磁锁紧装置电磁铁的设计方法，包括：利用有限元软件ANSYS分别建立电磁铁解锁状态执行锁紧的参数化模型、电磁铁锁紧状态执行解锁的参数化模型、电磁铁锁紧状态保持锁紧的参数化模型和电磁铁解锁状态保持解锁的参数化模型，并将四个参数化模型导入多学科优化软件iSIGHT，设置设计变量和约束变量的取值范围，利用优化算法计算搜索方向和迭代步长，经多步计算后得到电磁铁最优质量。该方法利用多学科优化软件和集成有限元软件配合，对可重复电磁锁紧装置电磁铁进行优化设计，节省了设计时间，提高了设计效率。在全域范围内同时对电磁铁各项性能进行设计，更有利于电磁铁进一步优化，使得电磁铁性能更加合理。

摘要： 本发明公开了一种基于人工电磁表面的纯介质电磁透镜的设计方法，该方法包括如下步骤：步骤1：根据透镜所用介质材料及工作电磁波的波长求得相位变化与介质厚度的关系；步骤2：根据透镜类型(凸透镜、凹透镜、反射镜)及焦距要求计算出所需的相位突变的分布；步骤3：根据相位分布要求在电磁仿真软件中构建相应厚度的介质透镜，并进行仿真、微调，然后即可加工制作；根据上述步骤2中所设计透镜的要求得到相位分布再计算出介质厚度的分布，然后在电磁仿真软件中进行建模、仿真。本发明设计方法简单、灵活；随着入射波长的减小，本发明透镜的焦距会变长；本发明将该透镜与传统透镜组成的透镜组能够消除色差。

摘要： 本发明提出一种基于电磁力分布的电磁阀衔铁结构逆向设计方法，使用电磁场专业仿真软件ANSYS Maxwell，采用三维仿真模型，分析电磁力在衔铁上的分布规律，在磁轭区开梯形槽，设置电磁阀开启响应时间，关闭响应时间，控制信号关闭时刻电磁力大小需要达到的目标要求，针对电磁阀关键参数，利用仿真软件自带优化功能整体寻优，得到符合目标要求的最优解，进行验证后，得到衔铁减重百分比和电磁阀动态响应提高百分比，确定符合目标后得出衔铁结构的设计优化方法。本发明利用仿真软件自带优化功能，得出衔铁设计优化的最优解，简化实验数据的处理，提高实验的准确性；减小了衔铁运动的阻尼，提升电磁阀整体的动态响应特性。

摘要： 一种电动缸的电磁兼容设计方法、电磁兼容电动缸及应用，针对电动缸产品特点提出了贯穿在其原有设计始末的电磁兼容设计方法，实现了正向电磁兼容设计。该设计方法包括电动缸的电磁兼容总体规划，电动缸的电气原理电磁兼容设计，电动缸的PCB电磁兼容设计，电动缸的结构电磁兼容设计。涉及辨识电动缸电气干扰源和受扰源，根据电动缸电气特点进行原理级地系统划分，基于信号流向的电动缸印制板的布局、布线设计，电动缸印制板的静地设计，晶振的局部地平面设计，电动缸壳体结构半包围设计，通过本发明可在电动缸功能设计中有机融入完备的电磁兼容设计方法，有效提高电动缸产品的电磁兼容性，该电动缸可作为射电天文望远镜主动面系统的促动器。

摘要： 本发明公开了属于电磁屏蔽技术领域的一种快速解析电磁场强度分布的开孔电磁屏蔽体设计方法。利用屏蔽体开孔与无限大开孔平板开孔上的电位分布的近似等效，通过分离变量法得到开孔矩形屏蔽体中的电位与电场强度分布，进而得到开孔电磁屏蔽体的屏蔽效能，并基于此结果指导屏蔽体开孔的大小、形状及位置。本发明提供的方法是具有计算速度较快又不需借助电磁场数值计算软件的解析方法。并且可以作为如何设计开孔屏蔽体的依据。具有重要的实际意义。

摘要： 本发明公开了一种基于人工电磁表面的纯介质电磁透镜的设计方法，该方法包括如下步骤：步骤1：根据透镜所用介质材料及工作电磁波的波长求得相位变化与介质厚度的关系；步骤2：根据透镜类型(凸透镜、凹透镜、反射镜)及焦距要求计算出所需的相位突变的分布；步骤3：根据相位分布要求在电磁仿真软件中构建相应厚度的介质透镜，并进行仿真、微调，然后即可加工制作；根据上述步骤2中所设计透镜的要求得到相位分布再计算出介质厚度的分布，然后在电磁仿真软件中进行建模、仿真。本发明设计方法简单、灵活；随着入射波长的减小，本发明透镜的焦距会变长；本发明将该透镜与传统透镜组成的透镜组能够消除色差。

摘要： 本发明公开了一种可重复电磁锁紧装置电磁铁的设计方法，包括：利用有限元软件ANSYS分别建立电磁铁解锁状态执行锁紧的参数化模型、电磁铁锁紧状态执行解锁的参数化模型、电磁铁锁紧状态保持锁紧的参数化模型和电磁铁解锁状态保持解锁的参数化模型，并将四个参数化模型导入多学科优化软件iSIGHT，设置设计变量和约束变量的取值范围，利用优化算法计算搜索方向和迭代步长，经多步计算后得到电磁铁最优质量。该方法利用多学科优化软件和集成有限元软件配合，对可重复电磁锁紧装置电磁铁进行优化设计，节省了设计时间，提高了设计效率。在全域范围内同时对电磁铁各项性能进行设计，更有利于电磁铁进一步优化，使得电磁铁性能更加合理。

摘要： 本实用新型公开了一种电磁兼容设计用电磁兼容质量检测平台，涉及电磁兼容设计技术领域；而本实用新型包括底板，底板的顶面固定连接有支撑板，支撑板的顶面固定连接有储放箱，储放箱的顶面设置有腔口，腔口的内部设置有活动板，活动板的顶面设置有检测仪器主体，储放箱和底板之间设置有横板，横板的顶面设置有电动推杆，电动推杆的输出轴固定连接有齿板，齿板的侧壁啮合设置有第一齿轮，第一齿轮的侧壁穿插固定连接有转动轴，转动轴的两端均固定连接有第二齿轮；可以根据需求来使得检测仪器主体伸出腔口进行检测作业，或回收至储放箱内以对检测仪器主体进行保护，降低检测仪器受损的风险。

摘要： 本实用新型公开了一种电磁兼容设计用电磁兼容质量检测平台，包括底座，所述底座顶部固定连接有对称设置的支撑架，所述支撑架顶部固定连接有检测台，所述检测台上设有通槽，所述通槽内安装有隔板组件，隔板组件下方设有储放箱，且所述储放箱固定连接检测台和支撑架，所述储放箱内安装有升降组件，升降组件连接有放置台，所述放置台上安装有防潮组件，该电磁兼容设计用电磁兼容质量检测平台可以将检测仪器收纳储存，避免受水汽及灰尘的影响，有利于保护检测仪器。