等效磁路

摘要： 针对永磁同步电机转矩脉动偏大时电机输出性能较差的问题,对W型永磁同步电机的转矩脉动进行详细分析并研究其抑制方法。首先利用等效磁路法与洛伦兹力定律,推导出电机转矩脉动解析式,基于解析式对W型磁极的位置参数进行优化,并利用有限元软件仿真验证;然后利用转子极面偏心的方法进一步削弱电机转矩脉动,并分析最优偏心距。研究表明,当W型磁极布置位置合适时,电机具有良好的输出特性;通过转子极面偏心,电机转矩脉动降低12%,齿槽转矩与气隙磁密谐波含量大幅降低,电机性能显著提升。

摘要： 由于多齿开关磁链永磁记忆电机(Multi-tooth SFPMMM)相邻电枢绕组之间互感较大,在设计时如果忽略互感会产生较大的误差。为了提高优化设计精度,该文提出一种考虑相间互感和端部漏磁的等效磁路模型(EMCM)法。建立考虑多齿SFPMMM相邻两相互感的等效磁路模型。最后,用有限元仿真和实验样机分别进行验证,结果表明,与未考虑互感时的EMCM相比,使用所提出的模型,空载反电动势计算精度提高了15.3%。

摘要： 研制了一种新型双动圈式直线电机,基于等效磁路法研究了该电机部件的结构形态、体积、磁性能等因素对电机效率的影响,并在特定冷指负载下进行了结构参数对电机效率影响的数值模拟。研究了双活塞对置式压缩机的轴向颤振,仿真分析了双侧参数不一致对电机的一阶和二阶轴向颤振力的影响,并进行了实验验证,提出了削弱颤振的方法。设计出一款效率达到88.7%的电机,通过参数调整法将一阶颤振削弱66.7%,二阶颤振削弱78.3%。

摘要： 电动自行车新国标的出台使得电动机的设计更加规范化,据此提出一种新型外转子开关磁阻电机(SRM)结构。首先,给出初始模型,推导该结构的平均输出转矩优势;其次,分析单变量变化,确定优化参数,并建立响应面优化模型;然后,采用改进的多目标鱼群算法寻优得到Pareto解集,有限元分析优化后的电机性能;最后,通过算法改进前后的实验对比,得到优化后的电机模型。

摘要： 针对传统永磁同步电机输出端口单一的问题,提出一种多端口空间永磁同步电机,该电机结合了盘式电机与永磁行星齿轮传动的优点,具有多端口输出以及直接驱动的特点。分析电机的结构特点和工作原理,应用积分的思想将三维空间磁路进行划分并展开得到二维磁路,简化了磁路模型。分析其行星轮转子在不同相对位置时的磁力线分布,将磁路分段并建立其等效磁导模型,进一步建立电机的静态等效磁路模型和电周期内行星轮转子在不同位置时的等效磁路模型。对多端口电机的气隙磁密、磁链、空载相反电动势和齿槽转矩进行解析求解验证磁路模型的有效性。通过与有限元仿真结果对比分析,验证了等效磁路模型的正确性。为分析盘式定子特殊结构引起的端部效应,将电机与无端部永磁同步电机进行对比分析,解释了电机磁路结构的特殊性。

摘要： 该文基于一种实心同极性轴向-径向磁悬浮轴承结构,其具有磁场分布均匀、轴向空间较小的优点.针对该新型混合型轴向-径向磁悬浮轴承结构紧凑、磁场分布复杂等特点,结合有限元二维仿真结果,建立考虑漏磁的精确磁路模型.根据磁路模型,计算该结构的气隙磁通密度、刚度和承载力,并与有限元仿真进行对比,仿真与计算结果基本一致.实验结果表明转子能够在较高转速下实现稳定悬浮,验证了该结构的可行性.

摘要： 针对车用驱动电机转矩和转速多变,运行范围宽广,需要提升电机在全域运行范围的高效率能量转换的问题,提出以高效率区间占比为设计目标的车用轴向磁通永磁电机设计方法.提出了考虑PWM供电影响的电机铁耗工程计算方法.基于等效磁网络法和集总参数热网络法构建了轴向磁通永磁同步电机的快速磁-热耦合设计模型,提高了车用轴向磁通永磁同步电机的设计精度.基于磁热耦合模型,分析了极弧系数、每槽导体数、气隙长度、永磁体尺寸、定子槽型尺寸等关键设计参数对车用轴向磁通永磁同步电机高效率区间占比的影响.设计并制造了样机一台,开展了电机效率和温升测试实验,获取了全域运行范围内的电机效率及电压分布,测试结果验证了磁热耦合模型和设计结果的有效性.

摘要： 鼠笼感应电机在现代机械设备中得到了广泛应用.在电机的设计初期,假设气隙均匀.然而,由于制造误差和装配误差的影响,电机转子的运动中心与定子中心相偏移,引起的不平衡磁拉力使两者中心更加远离.基于此,结合电机等效磁路(Magnetic Circuit,MEC)模型和Jeffcott转子模型,建立了电机转子偏心机电耦合模型.通过数值求解的方法获得机电耦合系统的动态特性,包括电机电气特性和电机转子的非线性运动,为进一步设计电机和检测电机转子偏心故障奠定了基础.

摘要： 基于对传统单层盘式永磁体涡流联轴器的磁路分析,设计了一种整体双层盘式永磁体涡流联轴器.该联轴器将两个单层盘式永磁涡流联轴器的永磁体以N-S对应的方式安装到一块背铁的正反面上,减小了背铁磁阻在磁路中带来的损耗,提高了永磁体的磁能利用率,增大了转矩.通过等效磁路法建立该结构的数学模型,并与有限元法仿真模型相结合,综合分析了其转矩特性.搭建了该永磁涡流联轴器的样机,通过实验验证了上述分析的可靠性.结果表明:所建数学模型准确,并且该联轴器的转矩相对于传统永磁涡流联轴器转矩有较大提高.

摘要： 提出了一种改进的磁路计算模型用于分析内磁式音圈电机的电磁性能,该模型考虑了定子的边缘磁通.相较于传统磁路计算模型,该模型具有更合理的计算精度.通过有限元法对改进模型的推力计算结果进行了验证,结果具有较高的吻合度.为了进一步验证模型的准确性,加工制造了样机,测量动子在不同位置时的推力,并与计算结果进行了对比验证.

摘要： 含永磁继电器在可靠性设计过程中需要通过磁路法大量计算吸力特性。永磁等效是影响含永磁继电器等效磁路计算精度的重要因素之一。rn 本文通过有限元软件对永磁进行三维磁场仿真分析，获得永磁各截面磁感应强度分布曲线，根据曲线特点对永磁进行分段等效。在此基础上，针对某型号含永磁继电器磁系统的具体结构，建立了其等效磁路模型，计算继电器的吸力特性。将计算结果与三维有限元磁场仿真结果及实际测试结果进行比较，证明所建立磁路模型能够大大提高吸力计算精度，为继电器可靠性设计提供了计算吸力特性的有效方法。

摘要： 双层实心转子异步磁力联轴器是在普通实心转子异步磁力联轴器基础上改进得到,联轴器的外转子内侧上布有稀土永磁体,内转子采用双层实心转子实心转子,无需永磁材料,由此设计的耐高温双层实心转子磁力联轴器能有效地解决以往磁力驱动泵无法输送高温介质的问题,具有较高的经济价值和较好的使用前景.该磁力联轴器磁路设计与分析是求解磁力联轴器电磁转矩的重要基础.由于磁路与电路非常相似,磁场计算可以简化为磁路计算,因此本文采用等效磁路图的方法分析空载和负载情况下的磁路.

摘要： 文章针对转子磁极分割型混合励磁电机结构的特点,分析导出该结构通用的等效磁路模型,并计算出其主要性能,最后用三维有限元方法对一台径向式结构的样机进行分析计算,磁路分析与有限元计算结果基本吻合,验证了等效磁路分析方法的有效性.

摘要： 本文针对转子磁极分割型混合励磁电机结构的特点,分析导出了该结构通用的等效磁路模型,并计算出了其主要性能,用三维有限元方法对一台径向式结构的样机进行了分析计算。磁路分析与有限元计算结果基本吻合,验证了等效磁路分析方法的有效性。

摘要： 为了降低磁轴承的稳态功耗,磁轴承一般采用轴向被动稳定控制方式.本文介绍了轴向被动磁轴承的结构和工作原理,运用等效磁路方法分析了被动磁轴承的参数设计过程,根据任务需求,按照设计要求,本文设计了一种轴向磁轴承以配合径向混合磁轴承工作.利用有限元方法对设计的被动磁轴承进行电磁场仿真验证,理论研究和仿真分析表明:该被动磁轴承能够满足承载力要求,结构简单紧凑,符合最初设计指标.表明了等效磁路法的合理正确性,为被动磁轴承的优化设计提供了依据.

摘要： 本文介绍了一种新型径向混合磁轴承的基本结构和工作原理,采用等效磁路法建立了其数学模型。为提高磁路法计算精度,本文提出一种简单可行的漏磁系数计算方法。采用有限元软件ANSYS建立了磁轴承的三维有限元模型,并计算了其屯磁漏磁系数和永磁漏磁系数。将所得漏磁系数用于等效磁路法计算了转子受力,并与试验结果和有限元计算结果进行了对比。结果表明,三种方法计算结果基本一致,证明了本文漏磁系数计算方法的正确性。

摘要： 永磁直线电机(PMLSM)具有推力密度大,效率高、响应速度快、定位准确等优点.其初级铁心开槽、两端开断,存在着由齿槽效应和端部效应引起的磁阻力,导致推力波动,影响电机的低速性能和高精度定位.本文着重研究PMLSM存在的磁阻力建模方法.考虑端部效应引起的磁场畸变,以及电机的结构和初次级之间的相对位置,建立分析PMLSM磁阻力的非线性变网络等效磁路模型,给出了等效磁路结构,推导了各部分磁导计算公式,用节点磁位法建立非线性磁路方程,计算结果与有限元分析结果吻合,计算速度则远快于有限元法.

摘要： 本文针对双继电器功能模块的三种典型结构，分别建立等效磁路模型。通过对BH曲线的分段处理，定量计算了双继电器之间的电磁干扰力矩。采用三维有限元方法进行仿真计算，得到的结果同理论计算具有很好的一致性，表明所建磁路模型的正确性。本文所做工作对于双继电器功能模块的设计具有一定的借鉴意义。

摘要： 本文针对盆形极面和锥形极面两种圆柱形直流电磁铁结构,采用简化的等效磁路分析方法,导出了产生恒力特性时的电磁铁各主要尺寸之间的近似的解析关系,分析了各主要参数对力特性的综合影响.计算结果与采用ANSOFT有限元电磁场软件的结果进行了对比,证实了本文方法和结论正确.本文的方法对于恒力特性直流电磁铁的研发和设计是一种简便、适用的方法.

摘要： 本文阐述了正交铁心可控电抗器结构和原理,用三维有限元方法对正交铁心可控电抗器进行了仿真研究.仿真实验结果表明,正交铁心可控电抗器具有近似线性的控制特性.

摘要： 本发明的目的在于提供一种考虑涡流分布不均匀性电磁执行器等效磁路建模方法，包括如下步骤：根据电磁执行器的结构进行分区划分A～D，定义各区上第一层和第n层涡电流分别为iR11和iR1n，计算第一层和第n层对应的涡电阻，定义电磁执行器铁芯和衔铁之间气隙部分的等效电流为igk，定义A～D区漏磁部分的等效电感为Lair1～Lair4，计算A～D区相邻两薄层之间的磁链，计算干路电流i，从而得到电磁执行器磁通Φ。本发明实现了已有方法无法解决铁芯磁性材料的非线性磁化和磁饱和现象，特别是磁场内涡流效应的考虑。本发明提出的建模方法可以用于电磁执行器动态性能的准确预测。

摘要： 本发明公开了一种复合转子高速永磁电机等效磁路模型构建方法，对复合转子高速永磁电机的径向磁路分别进行计算，根据高速电机具有的特殊结构，考虑定子齿形状，划分气隙磁阻，考虑槽口影响，建立复合转子高速永磁电机等效磁模型，可以提高模型精度、建模速度和计算精度。考虑复合转子高速永磁电机中复合磁性材料在平铺和曲面铺覆时的磁路等效，可以简化磁路的计算模型，节省运行时间。基于广义磁路法，采用复合磁性材料与烧结永磁体共同提供磁激励，将复合转子高速永磁电机统一化建模，适用于多种极槽配合，可以避免反复构建电机模型，节省建模时间。

摘要： 本发明属于电力系统故障诊断领域，为解决难以通过各相工作电压来识别匝间故障的技术问题，提供一种基于等效磁路的三相电力变压器匝间故障检测方法，根据三相电力变压器的结构特点建立正常运行状态下的等效磁路，并进行简化；选择简化后的正常运行状态下的等效磁路中任意一相作为故障相，建立匝间故障状态下的等效磁路；分析匝间故障状态下的等效磁路并推导得出如下结论：只有在发生匝间故障时，NfIf≠0，其中，Nf表示由于匝间故障在初级或次级绕组上缩短的匝数，即故障匝数；If表示故障匝数上的感应电流，即故障电流；根据NfIf来判断是否发生匝间故障。本发明具有经济性，同时由于解耦了相电压，能够在系统瞬态和外部故障期间稳定地检测出低电平匝间故障。

摘要： 本发明公开了基于磁路分解的磁阀式可控并联电抗器等效建模方法，解决了现有技术的不足，包括以下步骤：步骤1，获取磁阀电抗器的基本信息，建立磁通电抗器的等效磁路；步骤2，通过磁通电抗器的等效磁路列写工作回路和控制回路的表达式，求解出两芯柱的磁通变化和各电流量；步骤3，根据两芯柱的磁通变化和各电流量得出等效结构图，根据等效结构图分析等效结构关系；步骤4，在等效结构图中进行磁路分解，根据磁阀电抗器的结构将磁路分解成若干段磁路模型；步骤5，分析每一段磁路模型的特征，选择对应的电气模型对每一段磁路模型进行等效。

摘要： 本发明涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种分数槽分布绕组永磁电机D轴等效磁路分析方法，该方法包括以下步骤：确定电机定子绕组的每个定子齿磁动势以及合成磁动势对称轴，将半个单元电机下的定子空间按定子齿磁动势的差值依次分为大极和小极，确定定子极性所包含的定子空间；按定子大极和小极将半个单元电机划分极性位置，作出每个极性位置的等效磁路，建立包含各部分磁阻以及所属齿磁动势的磁路磁通表达式；确定等效磁路的各部分磁阻；求解磁路磁通表达式，得到整个电机D轴电感。能够解决现有技术中分数槽集中绕组和整数槽分布绕组的电机磁路计算方法不适用于分数槽分布绕组，分数槽分布绕组磁路解析困难的问题。

摘要： 本发明涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种分数槽分布绕组永磁电机Q轴等效磁路分析方法，包括以下步骤：确定Q轴磁路的两个特征位置，并绘制两个特征位置的磁路模型及其等效磁路；确定两个特征位置下关于各部分磁阻以及所属齿磁动势的磁路磁通表达式；根据电机定子绕组排布方式，得到所属齿磁动势；确定每个磁极位置包含的齿数，并分别确定各个磁极位置所属的特征位置以及各个磁极位置所包含齿的所属齿磁动势；计算各部分磁阻；求解磁路磁通表达式，得到磁路磁通，进一步求得整个电机Q轴电感。能够解决现有技术中建模复杂，计算速度慢，分数槽集中绕组和整数槽分布绕组的电机磁路计算方法不适用的问题。

摘要： 本发明公开了一种结合单槽精确保角映射与等效磁路模型的永磁游标电机电磁性能分析方法，所述的设计方法包括以下步骤：通过单槽精确保角映射及相应逆变换求解出永磁游标电机的气隙磁场分布；根据求得的磁场分布，引入等效磁路模型，通过单槽保角映射法与等效磁路模型相互迭代，求解出考虑永磁游标电机饱和与槽漏磁下的磁势分布；通过矢量磁位计算永磁游标电机的空载反电动势，通过麦克斯韦张量理论计算永磁游标电机的电磁转矩。本发明在减少计算时间的同时保证了结果的准确性，计算出考虑饱和效应与槽漏磁的永磁游标电机磁场分布及其电磁性能。

摘要： 本发明公开了一种新型复合转子高速永磁电机等效磁路模型构建方法，对新型复合转子高速永磁电机的径向磁路分别进行计算，根据高速电机具有的特殊结构，考虑定子齿形状，划分气隙磁阻，考虑槽口影响，建立新型复合转子高速永磁电机等效磁模型，可以提高模型精度、建模速度和计算精度。考虑新型复合转子高速永磁电机中新型复合磁性材料在平铺和曲面铺覆时的磁路等效，可以简化磁路的计算模型，节省运行时间。基于广义磁路法，采用复合磁性材料与烧结永磁体共同提供磁激励，将新型复合转子高速永磁电机统一化建模，适用于多种极槽配合，可以避免反复构建电机模型，节省建模时间。

摘要： 本发明公开了一种混合励磁轴向磁通切换电机等效磁路的建模方法，涉及的电机为一种新型轴向混合励磁电机，采用双定子单转子的结构，主要由定子，转子、永磁体，电枢绕组以及励磁绕组组成，确定混合励磁轴向磁通切换电机的永磁体、定子、转子以及气隙等各部分的尺寸大小，建模过程包括：步骤1：将永磁体等效为一个磁动势源Fpm和内阻Rpm；步骤2：根据定子齿和转子齿在内外径处的相对位置，将半个周期内的转子位置划分为n个区域，计算每个区域内的定转子铁芯磁阻和气隙磁阻；步骤3，结合各部分的等效磁阻，建立每个区域的等效磁路模型；步骤4，电机建模过程完成。本发明在保证计算精度的基础上，为混合励磁轴向磁通切换电机的初始设计和性能优化提供一种快速的计算方法。

摘要： 本发明涉及一种基于等效磁路法的永磁球形电机齿槽转矩分析方法，包括下列步骤：计算单根磁通管产生的气隙磁密；计算磁通管对定子齿产生的齿槽转矩；单一磁极对定子齿产生的齿槽转矩：由磁通管球坐标计算出磁通管产生的齿槽转矩，将其进行矢量叠加，得到单一磁极定子齿产生的齿槽转矩；所有磁极对定子齿产生的齿槽转矩：根据永磁球形电机中各个磁极初始位置计算各个磁极对定子齿产生的齿槽转矩，再将其进行矢量叠加得到整个定子结构受到的齿槽转矩。