磁阻电机

摘要： 为了进一步提高轴向磁通磁阻电机(Axial Flux Reluctance Motor,AFRM)的输出转矩,本文提出了永磁辅助轴向磁通磁阻电机(Axial Flux Permanent Magnet Assisted Reluctance Motor,AFPMARM)。AFPMARM是在AFRM结构的基础上,使用永磁体辅助励磁的一种新型开关磁阻电机方案。本文在分析AFPMARM的结构与工作原理的基础上,建立了电机的数学模型,对永磁体的尺寸进行了优化。使用三维有限元法对相同尺寸与相同额定功率的AFPMARM与AFRM进行仿真,对比分析了两者的磁密、电感、磁链以及在静态场与瞬态场下的转矩特性。仿真结果表明,永磁体辅助励磁设计增大了电机的气隙磁密,从而使电机输出转矩明显提高。

摘要： 磁阻电机电感非线性、电磁环境复杂多变,MATLAB对于复杂电磁参数处理能力有限且不能精确反映电机实际运行工况.设计了一款新型磁阻电机并对Maxwell、Simplorer与MATLAB耦合使用的可行性进行研究.通过理论计算、分析,推算了新型磁阻电机的数学模型.基于Motor-CAD搭建电机模型.基于Maxwell对电机参数进行优化并阐述了ECE模型提取过程.基于Simplorer建立了驱动电路模型.基于MAT-LAB/Simulink建立直接转矩控制(DTC)主电路模型,之后耦合进行联合调试.仿真结果表明基于DTC的新型磁阻电机的转矩脉动更低,多款软件的耦合仿真分析是可行的,且能够精确反应磁阻电机实时工况和任意时刻磁力线分布.丰富了电机设计途径的多样性.

摘要： 采用全控型电力电子器件的逆变器是现代交流电机控制的主要方法.近年来一系列带直流偏置正弦电流的新型磁阻电机被相继提出.与基于传统半桥拓扑型逆变器的电机控制器不同,驱动控制该类磁阻电机的电力电子变换器需要具有定子直流励磁电流输出能力.本文首先介绍了集成直流励磁能力的新型电机控制器的基本控制原理和拓扑结构.在此基础上,通过对四种改进方案的介绍,展示了新型电机控制器的改进路线图.本文提出从功率器件容量和控制自由度两个方面出发进行改进,可以有效降低新型电机控制器的成本、体积和功率损耗.进一步地,通过对基本拓扑结构和本文所提出的三种改进的拓扑结构进行深入的讨论与对比,可以得出,串联绕组拓扑是目前硬件水平和控制性能均最优的新型电机控制器拓扑结构.相比传统半桥拓扑,该拓扑在增加一个桥臂的条件下,实现调制比和调速范围增加近一倍,不仅适用于特殊的磁阻电机,也能够通用于各类交流电机的控制,还可以进一步拓展至多相系统.所介绍的五种新型电机控制器拓扑结构都具有原型机和实验结果.结果显示,基于定子绕组注入直流电流这一需求设计的一系列新型电机控制器在性能上实现了逐步改进.

摘要： 为了实现电磁转矩的增强,文章提出了一种在定子槽口增添永磁体的新型永磁辅助外转子开关磁阻电机.首先分析新型电机的结构和工作原理,用等效磁路法建立混合励磁等效模型,并证明增添永磁体后,气隙磁链增大和定子磁链减小.其次建立电磁转矩的平衡方程,并分析了电机的三种励磁工作模式.然后仿真分析永磁体厚度对电磁转矩和齿槽转矩的影响,验证了较大的电枢电流能更好发挥永磁体的作用.最后,与传统外转子开关磁阻电机相比较,新型电机能降低定子铁心的磁饱密度和增强电磁转矩.

摘要： 本文提出了一种基于直流盘式电机与单相开关磁阻电机原理的新型复合电机结构.该型电机工作时轴向励磁绕组在轴向上励磁与辐条直流电枢中的电流相互作用产生转矩,同时径向励磁绕组产生在径向上励磁形成短磁路,利用磁阻最小原理产生转矩.径向磁路与轴向磁路在三维空间中相互独立.利用有限元计算软件对这种电机进行建模仿真的结果表明,该电机的复合结构相较于同尺寸的盘式直流电机或开关磁阻电机提高了转矩的同时减小了转矩脉动,表现出更为优越的性能.

摘要： 提出了一种新的电机结构形式——啮合式磁阻电机,介绍电机运行原理和结构.通过合理假设与简化,用磁路法建立了这种电机的气隙磁导模型,以及电机励磁磁通的非线性可解析模型.为验证模型的正确性,制造了一台样机并设计了测试方法,对样机的电感曲线L(θ,I)进行测试,用实测数值对模型进行验证.结果表明理论曲线与实验结果能较好吻合.

摘要： 电动机作为新能源汽车的核心,性能、体积和重量都至关重要,目前技术、性能要突破性地得到提高存在一定困难.更小的体积和更轻的重量,意味着整车可以有更大空间和更多的带载能力,所以本文主要探讨如何通过现有技术深度挖掘电机的潜力,进而保证在很小投入的前提下明显提高功率密度.

摘要： 电动机作为新能源汽车的核心,性能、体积和重量都至关重要,目前技术、性能要突破性地得到提高存在一定困难。更小的体积和更轻的重量,意味着整车可以有更大空间和更多的带载能力,所以本文主要探讨如何通过现有技术深度挖掘电机的潜力,进而保证在很小投入的前提下明显提高功率密度。

摘要： 本文以一种新型的单绕组磁悬浮开关磁阻电机为对象,研究了磁通分布以及绕组磁链特性,并结合有限元分析结果,建立了磁力快速计算模型.该电机的定子齿上绕有单套绕组,悬浮绕组和转矩绕组分开绕制,互不影响,可以克服传统双绕组磁悬浮开关磁阻电机内存在严重电磁耦合的问题,进而减小数学模型计算以及控制系统设计的难度。利用有限元办法分析转矩绕组的磁链特性并进行分段线性化,然后将结果预先存储在一个转矩绕组磁链分段线性化系数表中,供转矩讣算时使用,可以提高数学模型计算的快速性。仿真及实验结果验证了所建磁力速算模型的正确性。

摘要： 本文对无位置传感器的系统运行控制策略进行了研究,探讨了无位置控制的原理,并以DSP(digital signal processor)为核心,以三相(12/8)开关磁阻电机为执行对象,设计了系统的硬件和软件。通过样机试验,结果表明运用该控制策略的开关磁阻电机系统能够较快地预测转子位置,并且在中低速范围内位置检测准确,系统运行稳定。

摘要： 本文给出一种基于dSPACE实时仿真系统平台的直线开关磁阻电机的位置控制系统，利用dSPACE实时仿真系统环境自动生成控制器代码及被控对象模型实时代码，并对控制参数进行在线调参，采用PD算法实现了对LSRM的精确位置控制，控制误差小于0.04mm。采用dSPACE实时仿真系统能够快速完成对控制系统的研究和开发，与传统的研究开发方法相比，不仅缩短了整个系统的开发周期、确保系统的可靠性，还降低了成本。

摘要： 本文介绍了开关磁阻电机位置信息锁相跟踪和测速的方法,重点讨论了利用FPGA技术设计实现转子位置角度细化和锁相测速的问题.给出了VHDL语言的设计实现方案,进行了相应的波形仿真和分析,并在可编程片上系统中验证了设计方案的可行性.

摘要： 本文建立了无轴承同步磁阻电机径向悬浮力及转矩部分的数学模型,其电磁转矩和径向悬浮力之间以及径向悬浮力自身在两轴方向上存在相互耦合.针对无轴承同步磁阻电机的强耦合、非线性特性,采用磁场定向控制难以直接进行解耦控制,采用基于前馈补偿器的解耦控制策略,成功解除了上述变量间的耦合关系.采用前馈补偿解耦得到的控制系统结构简单,实现方便.仿真研究表明,该解耦方法可实现无轴承同步磁阻电机稳定悬浮运行,能实现上述变量间的完全动态解耦,同时电机具有较好的转矩和调速性能.

摘要： 针对开关磁阻电机（SRM）磁化曲线高度饱和、非线性的特点，本文提出一种基于改进的BP神经网络建立开关磁阻电机模型的方法。该方法构造了一个将连接权值变为参数可调函数的BP神经网络。通过分析开关磁阻电机磁链与转矩特性获得神经网络的训练样本，经过训练，实现开关磁阻电机非线性建模，并在Matlab/Simulink中建立开关磁阻电机控制系统（SRD）仿真模型。仿真与实验结果的对比，证明了此建模方法可行。与传统BP 神经网络建模相比，该方法节约了计算时间，具有很强的泛化能力和较高精度，有效地提高了收敛速度。

摘要： 本文介绍了RTAI的实现机制、开关型磁阻电机调速系统的软、硬件组成以及RTAI在该系统中的应用.该系统基于微控制器AT91M55800A,集成了功率变换、电机转子位置检测、相电流检测和电机转速控制.RTAI是基于Linux的实时操作系统,继承了Linux操作系统的各方面特性,目前支持X86、PowerPC、ARM、MIPS等处理器.

摘要： 本文提出了一种基于步进角细分的高性能SRM控制方法.该方法通过对开关磁阻电机合成转矩进行控制,使之形成不依赖于电机自身结构的更多的空间定位点,提高其定位精度.文章应用无位置传感器技术,采用滞环电流控制,使电机转矩在运行中平稳过渡,从而达到抑制其转矩脉动的效果.

摘要： 为快速估算开关磁阻电动机(SRM)性能,本文建立了SRM简化模型。该模型易于实现,且与准线性模型相比,模型精度有所提高,适用于一般性能要求的开关磁阻电动机调速系统(SRD)。为满足高性能SRD系统的精确建模要求,基于Levenber-Marquardt(LM)算法的BP神经网络建立了SRM的非线性模型。将该模型与实测磁链、转矩值对比,并比较由该模型构建的SRD系统动态仿真波形和实测电流波形,验证了神经网络模型的准确性。将几种SRM模型进行比较,显示出神经网络模型优越。

摘要： 为快速估算开关磁阻电动机(SRM)性能,本文建立了SRM简化模型。该模型易于实现,且与准线性模型相比,模型精度有所提高,适用于一般性能要求的开关磁阻电动机调速系统(SRD)。为满足高性能SRD系统的精确建模要求,基于Levenber-Marquardt(LM)算法的BP神经网络建立了SRM的非线性模型。将该模型与实测磁链、转矩值对比,并比较由该模型构建的SRD系统动态仿真波形和实测电流波形,验证了神经网络模型的准确性。将几种SRM模型进行比较,显示出神经网络模型优越。

摘要： 本发明公开一种混合材料同步磁阻电机转子结构及同步磁阻电机，所述同步磁阻电机转子结构采用混合材料磁芯，主体部分转子铁芯由非取向性硅钢片材料制备而成，采用轧制方向与转子铁芯d轴相一致的取向性硅钢片组件填充转子铁芯的磁障，并且，取向性硅钢片组件上设置有多层内部磁障，利用取向性硅钢片在不同方向呈现不同磁导率的特性，充分发挥取向性硅钢片单向导磁优势，提高了电机的凸极差；且取向性硅钢片铁芯损耗低，降低电机铁芯损耗，从而能够有效的提高电机的输出转矩和效率。

摘要： 本公开提供一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机，自起动同步磁阻电机转子包括：转子铁芯，所述转子铁芯上开设有空气槽以形成磁障层；相邻两层所述磁障层之间部分为导磁通道；在D轴上或与D轴平行的方向各所述导磁通道的宽度为Wd1，Wd2，...，Wdn，n≥1，所述D轴上的总磁路宽度为Td，每极下转子磁障层数为NB，并有D轴导磁通道宽度在D轴总磁路宽度中的占比为：根据本公开能够保证转子磁路宽度足够，保证转子主磁路畅通，避免提前饱和，避免局部饱和，解决了提前饱和或局部饱和的问题。

摘要： 本公开提供一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机，自起动同步磁阻电机转子包括：转子铁芯，转子铁芯上开设有空气槽以形成磁障层，所述转子铁芯包括D轴和Q轴；相邻两层磁障层之间部分为导磁通道层；并且所有的磁障层均为填充槽的结构，所有的所述填充槽内均填充有导电不导磁的材料，即导条。根据本公开能够有效使得相邻磁障槽在填充导体材料时同时承受高压，相互抵消，解决转子易变形的问题。

摘要： 本发明提供一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机，自起动同步磁阻电机转子包括：转子铁芯，转子铁芯上开设有空气槽以形成磁障层，相邻两层磁障层之间部分为导磁通道；导磁通道包括与D轴平行的平行部分段、和与D轴不平行的非平行部分段，非平行部分段沿转子铁芯的径向的宽度为WR，且在同一导磁通道的非平行部分段中，非平行部分段的最宽部分的宽度为WRmax，非平行部分段的最窄部分的宽度为WRmin,并有|WRmax‑WRmin|≤20mm；和根据本发明能够确保磁路在通过各层导磁通道时，磁阻均匀，避免出现局部饱和或提前饱和，从而提升电机额定负载和重载性能，提升过载能力，从而提升转矩输出、过载能力及整机效率。

摘要： 本公开提供一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机，自起动同步磁阻电机转子包括：转子铁芯，转子铁芯上开设有空气槽以形成磁障层，根据磁障层的形状，与磁障层平行的径向方向称为D轴，与磁障层垂直的径向方向称为Q轴；相邻两层磁障层之间部分为导磁通道；D轴第n层磁障极弧角度An为：与D轴上第n层磁障层相邻的两层导磁通道的径向外圆的弧线中点分别与转子轴心连线之间的夹角，其中n≥1；定子槽极弧角度As为每一定子槽所占的圆心角度；并有第一层磁障极弧角度A1为：AS≤A1≤2×AS；其中p为电机转子的极对数。根据本公开能够有效保证D轴磁路宽度，从而有效提升转矩输出，增强电机的输出能力。

摘要： 本发明为一种新型同步磁阻电机转子结构及同步磁阻电机，转子结构包括转轴和安装在转轴上的转子铁芯，转子铁芯上呈圆周均匀设有多个空气磁障组，每个空气磁障组包括沿q轴方向间隔分布的多层星形空气磁障；每层星形空气磁障上、下两条边线均满足星形线参数方程。相较于传统同步磁阻电机的圆形转子结构，星形空气磁障的末端角更大，提高了同步磁阻电机的凸极比，增大了同步磁阻电机的输出转矩，可以有效减小转矩脉动。

摘要： 本公开提供一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机，自起动同步磁阻电机转子包括：转子铁芯，转子铁芯上开设有空气槽以形成磁障层，所述转子铁芯包括D轴和Q轴；相邻两层磁障层之间部分为导磁通道层；并有定子槽数与所述磁障层的层数的最大公约数不等于极数或极对数，即GCD(NS，NB)≠(p，2p)；其中NS为定子槽数，NB为每极下转子的磁障层数，p为电机转子的极对数。根据本公开能够有效地降低了谐波振动幅值，从而有效降低转矩脉动，提升电机效率。

摘要： 本发明提供一种自起动同步磁阻电机转子和自起动同步磁阻电机，自起动同步磁阻电机转子包括：转子铁芯，以直径DI为圆划分所述转子铁芯，大于DI的圆的部分为转子外侧、小于DI的圆的部分为转子内侧，并有在所述Q轴上的位于所述转子外侧的所有磁障层的宽度之和、与所述Q轴上的所有转子磁障层宽度之和的比值为：根据本发明能够合理设计并分配了转子Q轴磁路，设计Q轴在转子外侧填充槽的面积，约束Q轴转子外侧填充槽宽度在Q轴磁路中的占比，能够有效提升电机的起动能力。

摘要： 本发明涉及磁阻电机技术领域，尤其涉及一种磁阻电机转子结构、磁阻电机及转子加工方法，磁阻电机转子结构包括多个叠放的转子叠片；每个转子叠片通过冲裁成型形成一体结构；每个转子叠片设置若干个沿圆周方向均布的多个磁导结构，转子叠片中心还设置有安装孔，安装孔的侧面设置键槽；其中，每个磁导结构包括沿径向分布地多个空气磁障，使相邻的两个空气磁障之间形成磁导段，所有磁导段的宽度相等；空气磁障的两端均朝外弯折，空气磁障的两端和或中间段设置隔磁桥；空气磁障的两端均设置收拢段。本发明提供的一种磁阻电机转子结构、磁阻电机及转子加工方法，有效防止隔磁桥的变形、断裂，提升了转子加工的良品率，节约转子生产成本。

摘要： 本发明为同步磁阻电机曲边磁障设计优化方法及一种同步磁阻电机，该方法在构建电机有限元模型时，在转子设计域中使用了一种左端点位置、曲线峰值横坐标和曲线峰值纵坐标可调的曲线方程构建磁障边界，通过调节曲线方程中的可调系数可以获得任意形状的单峰曲线，利用曲线方程系数完成同步磁阻电机的磁障进行参数化建模，打破了现有曲边磁障设计时以某一种特定曲线作为设计磁障边界的限制，在设计时不需要考虑具体的曲线形状，通过对系数的优化可以获得很多不规则曲线。该方法通过函数构建磁障边界，使用函数的系数将同步磁阻电机参数化，通过优化提高了转矩和效率，降低了转矩脉动，电机性能明显改善。