转矩波动

摘要： 为了进一步降低电机的转矩波动,针对24槽10极六相永磁同步电机提出了一种定子采用非对称槽孔,转子采用非对称磁障相结合的非对称结构,通过有限元软件对电机的输出平均转矩、齿槽转矩以及空载感应电动势等性能进行分析计算。结果表明,新型非对称结构能进一步降低转矩波动,并且电机的总体性能也能得到小幅度的提升,验证了该新型非对称结构的有效性和正确性。为了改善电机的性能,以齿槽转矩和输出平均转矩为优化目标,对电机进行优化设计。结果表明,对电机的参数进行优化能有效地改善电机性能,验证了优化方法的有效性和有限元分析的正确性。

摘要： 弧形永磁电机广泛应用于特种制造、机械臂、雷达系统、天文望远镜等需要在特定角位移内往复运行的高精度场合,弧形永磁电机的转矩波动与转矩密度往往决定着整个系统的成败。为了在不牺牲转矩密度的同时降低转矩波动,提出一种新型弧形磁场调制永磁电机拓扑结构。针对这种新型结构,首先介绍了其运行原理及优化设计方法,并与传统的弧形永磁电机进行了性能对比。结果表明,文中提出的新型弧形磁场调制电机转矩密度更高、转矩波动更小,同时结构复杂度基本不增加,因此在下一代高精度运行场合中应用前景良好。

摘要： 为了揭示不同换相角对电机性能的影响机理,基于时步有限元法,首先建立了二维永磁无刷直流电机有限元模型以及电机控制电路,采用反电动势过零法检测转子位置,研究了电机正常换相、超前换相及滞后换相时的转速和电流变化情况,得到了电机不同换相角与电机转速、电流之间的影响关系。其次,在电机输出功率一致的情况下,研究了不同换相角对电机输出转矩和各种损耗的影响,揭示了换相角对输出转矩及损耗的影响机理。最后,搭建样机实验平台对电机进行实验,验证了仿真的正确性。

摘要： 交流永磁力矩电机具有转矩密度高、控制精度高、免维护等特点,转矩平稳性是其关键指标之一。本文采用有限元法对交流永磁力矩电机在不同负载状态下(轻载、额定负载、高过载)的转矩波动进行研究,并揭示转矩波动与饱和之间的变化规律。研究结果表明:交流永磁同步电机的转矩波动与负载程度密切相关;随着负载的增大,转矩波动峰值和转矩波动系数均呈现先上升后下降再上升的变化趋势;电磁转矩波动幅值明显高于总体转矩波动,只能反映总体转矩波动的趋势;负载齿槽转矩峰值的变化趋势和电磁转矩波动的规律几乎相同,也可当做判断总体转矩波动的一个参考值。

摘要： 讨论了定子斜槽、转子分段错位以及齿槽转矩周期数对转矩波动的影响.选择合理的槽极配合,对磁钢进行偏心削角,可提高转矩波形的正弦度.

摘要： 利用实测定子电流计算转矩波动系数有助于监测永磁同步电机在实际工况下的转矩波动程度以及根据其变化进行故障预测.针对采用d-q轴数学模型、矢量控制的表贴式永磁同步电机,考虑永磁同步电机定子电流基波、谐波与转子磁场基波、谐波的相互作用对转矩波动的影响,推导出转矩解析计算模型.实测定子电流以及转子磁场进行傅里叶分析,确定主要谐波阶次以及转矩波动的主要阶次.依据对实验实例的分析,提出了利用实测定子电流计算永磁同步电机转矩及其波动系数的方法.结果表明能够用于实时监测永磁同步电机在实际工况下输出转矩波动系数.

摘要： 针对当前PMSM控制技术在抑制PMSM转矩波动的过程中,容易受到磁链波动的影响,导致输出绕组电流范围较小,PMSM转矩波动抑制效果差的问题,提出了基于ANSYS的工业机器人PMSM转矩波动抑制技术;通过分析工业机器人机械臂模态结构和静力模型,设计封闭曲柄差动轮系的摆线针轮减速器的传动装置,利用腕部驱动结构,实现工业机器人转动和直线升降运动;分析PMSM转矩波动惯量及力矩,根据PMSM工作流程,为PMSM提供稳定的交流电流;通过构建PMSM数学模型,运用ANSYS有限元分析软件中宏命令,确定磁链矢量方向及定子同步旋转坐标系,对PMSM电机电磁转矩、磁链和转动力矩进行计算,结合转矩方程抑制波动,通过引入负载角改善电机运行性能,实现PMSM转矩波动抑制;实验结果表明,基于ANSYS的工业机器人PMSM转矩波动抑制技术抑制后最高输出绕组电流为24 A,最低为-22 A,与理想输出结果一致,能够有效增大输出绕组电流范围,具有较好的PMSM转矩波动抑制效果.

摘要： 针对旋转直驱伺服阀的工作特性,设计了一种有限转角电机,该电机仅在一定转角范围内摆动定位.通过等效磁路法讨论了该电机的矩角特性.基于Maxwell有限元软件对有限转角电机的矩角特性、转矩特性和霍尔传感器感应磁场进行了有限元分析.实验结果和仿真结果基本一致,表明该有限转角电机转矩大(大于57 mN·m),且在±10°转角范围内的转矩波动小(仅为4.3％),可用作旋转式直接驱动伺服阀前置级驱动.

摘要： 为了降低转矩波动,文中研究了不同槽/极比和气隙均匀程度对电机转矩波动的影响.分别在相同的尺寸、转速、激励情况下,对极数为12槽10极、18槽10极、30槽10极的电励磁集中式绕组电机进行性能分析.首先对不同的槽/极比的电机进行有限元分析,再对比分析电机气隙均匀程度对其齿槽转矩的影响.通过比较发现适当的槽/极比可以降低齿槽转矩和反电势的谐波含量,而且从齿槽转矩的大小来看,分数槽电机要低于整数槽电机.使用非均匀气隙可以减少气隙磁密谐波含量,从而进一步降低齿槽转矩,降低了转矩波动.经过有限元计算,分析了这3种电机的电感和对转矩的影响.最后,发现非均匀气隙对降低电机转矩波动的效果更明显,12/10电机转矩波动百分比从10.6％降到了4.2％.

摘要： 内置式永磁同步电机转矩波动的存在影响电机系统的控制精度,因此如何减小电机转矩波动一直是研究热点.针对具有隔磁桥结构的内置式永磁同步电机,本文提出了一种减小内置式永磁电机转矩波动的空气隔磁槽优化设计方法,即以降低电机转矩波动为优化目标,以空气隔磁槽结构几何参数为优化变量,基于Taguchi法实现了内置式永磁同步电机低转矩波动设计.在此基础上,对优化前后电机空载和额定负载工况进行了有限元仿真对比分析.结果表明,所提出方法可以在保持额定输出转矩不变的前提下有效降低电机空载齿槽转矩和负载转矩波动,提高电机的性能.

摘要： 电机控制策略对整车的NVH性能存在不同程度的影响,通过对电机转矩波动进行控制可以改善电机输出转矩的平顺性,进而提高整车的舒适性.本文通过对影响电机转矩波动的因素进行分析,并对电机转矩波动控制策略进行优化,以达到优化车内噪声的目的,为解决类似问题提供一种思路及方法.

摘要： 直接驱动技术相比传统传动机构在传动效率、振动噪声、系统响应等方面具有优势,但低速运行存在转矩波动问题.本文分析了纹波转矩、齿槽转矩和摩擦转矩等直驱电机转矩波动因素,并引入了扰动观测器,对系统转矩扰动进行观测和补偿,提高了系统控制响应.经过实际实验验证,此方法可以有效改善低速稳态速度波动问题,并提高了零速附近速度跟随性,减弱了摩擦转矩影响.

摘要： 为了抑制12槽10极风机用外转子永磁同步电动机的转矩波动,提出定子齿冠偏心的方法.该方法基于不等气隙长度的思想,保持了初始结构的定子齿冠极弧中间部分对应的气隙长度不变,而齿冠两边对应的气隙长度变宽.利用有限元分析软件对采用定子齿冠偏心结构的外转子永磁同步电机进行仿真计算分析,研究了不同偏心距离下电机的转矩波动系数,并分析了齿冠偏心对于输出转矩大小、齿槽转矩以及气隙磁场谐波畸变率的影响.仿真实验结果表明,采用定子齿冠偏心的结构,能有效地抑制输出转矩的波动和齿槽转矩的幅值,使气隙波形得到改善.

摘要： 本文分析了永磁同步电机在工作中转矩波动的构成及转矩波动成分各自产生的机理。电机负载时其转矩波动一部分是由于电机本身磁路结构引起的，当在三相绕组中通入三相对称正弦电流时，绕组磁链依然存在畸变，可获得电机的各个频次的电磁转矩波动，其中以6ω转矩波动为主。此外，由于SVPWM控制中，逆变器输出的电流并不是完全正弦的，可能存在各种各样的偏差，如幅值的偏差、相位的偏差、直流分量的偏差以及高频次谐波的偏差，这些电流偏差会引起相应频次的转矩波动，情况比通入理想三相电流时转矩波动更复杂，为减少这些转矩波动对电机传动系统的影响，需要减少这些逆变器输出电流偏差。

摘要： 转矩波动是永磁力矩电机最关键的动态性能指标之一。本文针对表面式转子结构的永磁力矩电机的转矩波动进行了深入研究，用有限元法计算分析了磁极顶部弧形优化和不同削角尺寸对电机齿槽转矩和纹波转矩的影响。给出了齿槽转矩的数学表述，并分析对比了优化后电机的谐波变化。结果表明：对于本电机永磁体顶部弧形优化对电机转矩波动的削弱效果比永磁体削角结构好。

摘要： 本文对轴向磁通永磁同步弧形电机进行了深入的研究.由于轴向磁通电机的磁场分布具有三维的特点,一般对于轴向磁通电机的研究都需要用到三维有限元.众所周知,三维有限元不仅会消耗大量的时间,并且也会占用大量的电脑存储.为了解决三维有限元仿真带来的一系列问题,借鉴复化辛普森积分函数的思想,本文提出了一种新的研究轴向磁通电机的二维等效模型.并且通过将这种模型和三维有限元仿真结果进行对比验证了方法的准确性.然后,利用这种方法对所设计的一款轴向磁通永磁同步弧形电机的转矩波动和运行范围进行了优化.

摘要： 开关磁阻电机因其结构坚固简单广泛应用于各个领域，但运行时不可避免的转矩波动成为其发展瓶颈。本文以12/8 三相开关磁阻电机为研究对象，针对电机本身以及开关形式供电电源所产生的不可避免的转矩波动现象，提出了一种变斩波限斩控制的方法，设计了该斩波控制方法的电路。运用理论分析和系统稳态运行相结合的方法，仿真了在单限斩波和变斩波限控制绕组电流和转矩变化的波形，并在一台原理样机上进行了试验验证。仿真和实验结果显示，该方法能够有效地提高电机绕组换相后开始阶段电流变化率，从而可以降低电机噪声和振动。

摘要： 现代永磁同步电机采用变频器供电方式运行,在逆变过程中产生谐波,并在电机绕组内形成谐波电流,谐波电流可产生转矩波动、绕组发热等不利于电机运行的因素,本文主要对变频器SPWM逆变供电过程中在永磁同步电机定子绕组中产生的谐波电流进行分析,得出电流谐波图谱,利用有限元方法分析谐波电流对于电机转矩造成的影响,并得出相关结论。

摘要： 研究分析轮毂电机与轮胎组成的电动轮总成的动态特性对于轮毂电机驱动汽车的驾控性能、平顺性与噪声控制具有重要指导意义。针对永磁同步轮毂电机电动轮总成,建立包括电机转矩波动动力学模型与充气轮胎刚性国动力学模型的系统耦合动力学模型,利用Matlab/Simulink软件进行系统动态特性的仿真计算,并基于计算结果进行了时频域特性分析。分析表明,电机的转矩波动会引起轮胎纵向接地力的振荡并具有明显的阶次特性；轮胎的结构动态特性能够对不同阶次转矩波动产生不同的衰减效应,但会受到车辆行驶工况参数以及车轮特性参数的影响,其中受车速和整车质量的影响最大。

摘要： 本文利用电机定子电流对齿轮故障进行诊断，相比于振动诊断法不需要额外的传感器，而且不会对系统产生干扰。在理论上推导了齿轮故障对电机电流的影响，然后借助于Matlab平台进行仿真验证了推理的正确性，最后在实验平台上成功的对齿轮断齿故障进行了诊断。完好的齿轮在正常状态下运行时，受加工和安装误差以及啮合特性的影响，会在负载转矩中引入与齿轮所在轴的转频以及啮合频率相同的周期性波动，进而使电机的定子电流受到调制，当齿轮出现故障后，会导致故障的轮齿处的啮合刚度发生改变，从而在啮合时会使负载转矩发生突变波动，表现在电流频域上便是在电流基频两侧出现连续的边频带，根据频谱中是否出现边频带就可以判断齿轮是否出现故障。

摘要： 本发明公开一种电机齿槽转矩与转矩波动的优化方法及表贴式永磁电机，该电机齿槽转矩与转矩波动的优化方法包括：利用Maxwell仿真软件建立表贴式永磁电机仿真模型；基于表贴式永磁电机仿真模型对电机的永磁体厚度进行有限元仿真分析，以得到电机在不同永磁体厚度下齿槽转矩与转矩波动的第一优化结果；基于表贴式永磁电机仿真模型对电机的偏心距进行有限元仿真分析，以得到电机在不同偏心距下齿槽转矩与转矩波动的第二优化结果；根据电机在不同永磁体厚度下齿槽转矩与转矩波动的第一优化结果和电机在不同偏心距下齿槽转矩与转矩波动的第二优化结果，确定所述表贴式永磁电机的机械结构。本发明技术方案提高了表贴式永磁电机的运行性能。

摘要： 本发明涉及一种用于识别尤其是机动车中的动力系统的转速波动/转矩波动‑尤其是这种波动的模式的方法，其中该方法包括以下步骤：借助于将所测量的实际‑转速与预先规定的特征转速相比较来识别危险的转速状况，获取局部转速最小值和局部转速最大值(局部转速参量)，通过形成局部转速特征值，例如优选局部振幅和局部频率来对这些局部转速参量进行分析，直接或间接确定局部振动时段的时长，其中，在该时段中存在基本恒定的局部转速特征值，和描述局部振动模式，该局部的振动模式至少包括局部振幅，局部频率和局部振动时段。

摘要： 本发明公开了一种抑制转矩波动的永磁同步电机，同步电机包括机壳、主轴、第一转子、第二转子、第一定子、第二定子、配电盒，主轴双端支撑设置在机壳内，主轴上沿轴向分别设置第一转子和第二转子，第一定子和第二定子分别设置在机壳内壁上，第一定子与第一转子沿主轴的轴向位置相同，第二定子与第二转子沿主轴的轴向位置相同，配电盒设置在机壳壁面上，配电盒分别与第一定子和第二定子电连接，第一转子和第二转子内设置圆周布置的永磁体，第一定子和第二定子内设置通电励磁线圈，第一定子和第二定子上分别通入励磁电流。

摘要： 本发明公开一种电机齿槽转矩与转矩波动的优化方法及表贴式永磁电机，该电机齿槽转矩与转矩波动的优化方法包括：利用Maxwell仿真软件建立表贴式永磁电机仿真模型；基于表贴式永磁电机仿真模型对电机的永磁体厚度进行有限元仿真分析，以得到电机在不同永磁体厚度下齿槽转矩与转矩波动的第一优化结果；基于表贴式永磁电机仿真模型对电机的偏心距进行有限元仿真分析，以得到电机在不同偏心距下齿槽转矩与转矩波动的第二优化结果；根据电机在不同永磁体厚度下齿槽转矩与转矩波动的第一优化结果和电机在不同偏心距下齿槽转矩与转矩波动的第二优化结果，确定所述表贴式永磁电机的机械结构。本发明技术方案提高了表贴式永磁电机的运行性能。

摘要： 本发明涉及一种减小转矩波动的双馈感应电机系统直接转矩控制器，属于电力电子与电机控制领域。本发明利用了一种新的逻辑判断方式，通过改变双馈电机控制系统中开关元件的开关状态，重新设计了一个新的开关状态表，使得磁通轨迹更接近圆形，从而大幅度减小了系统的转矩脉动、转子磁通和直流母线电压波动，提升了双馈风力发电系统的稳态特性，增加了风速变化时对电机转速的动态响应，也提升了系统的控制水平，提高了对风能的利用率。本发明控制方法简单，控制效果好，在实际工程中具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明涉及一种用于识别尤其是机动车中的动力系统的转速波动/转矩波动-尤其是这种波动的模式的方法，其中该方法包括以下步骤：借助于将所测量的实际-转速与预先规定的特征转速相比较来识别危险的转速状况，获取局部转速最小值和局部转速最大值(局部转速参量)，通过形成局部转速特征值，例如优选局部振幅和局部频率来对这些局部转速参量进行分析，直接或间接确定局部振动时段的时长，其中，在该时段中存在基本恒定的局部转速特征值，和描述局部振动模式，该局部的振动模式至少包括局部振幅，局部频率和局部振动时段。

摘要： 一种采用轴向分段定子的低转矩波动永磁电机，涉及一种永磁电机。定子铁心由环形定子分段沿轴向拼接而成，分为交替排布的正向环形定子分段和反向环形定子分段两种，均由若干冲片叠压并沿圆周方向拼接而成，区别在于冲片的叠压方向不同，冲片外形呈“丁”字形结构包括外端弧形拼接翼、径向连接臂及内端弧形齿冠，外端弧形拼接翼拼装成圆环状与机壳内壁固定连接，径向连接臂位置重叠并缠绕定子线圈，相邻两段的内端弧形齿冠朝向相反。使产生的转矩波动分量相互抵消削弱，在降低转矩波动的同时保持电机的高转矩密度。

摘要： 本发明提供一种低转矩波动的有限转角力矩电机，主要解决现有有限转角力矩电机无法满足低转矩波动要求的问题。该低转矩波动的有限转角力矩电机包括机壳、定子和转子，定子和转子均设置在机壳内；定子包括定子铁芯、以及通过环形密绕设置在定子铁芯上的多个定子绕组，每个定子绕组均包括依次绕制的第一绕组、第二绕组和第三绕组，且第一绕组、第二绕组和第三绕组首尾连接；第一绕组和第三绕组的线径相同、绕制层数相同，第二绕组的线径大于第一绕组、第三绕组的线径，且第二绕组的绕制层数小于第一绕组、第三绕组的绕制层数。本发明提出绕组区域分弧段多线径不同层数的绕制方法，有效降低了有限转角力矩电机的转矩波动。

摘要： 本发明涉及永磁同步电机转子结构，具体为一种转矩波动低的永磁同步电机转子结构。本发明为了解决现有的永磁同步电机转子的转矩波动抑制效果一般的问题，故提供了一种转矩波动低的永磁同步电机转子结构，包括转轴、转子冲片，转轴上设有用于键槽，转子冲片的周向均匀分布有2p个用于安装永磁体的且其开口远离转子铁心的圆心方向的V型磁钢槽和第一一型磁钢槽，其中，p为永磁同步电机极对数，V型磁钢槽由两个分离且关于磁桥对称的第二一型磁钢槽组成，第一一型磁钢槽位于V型磁钢槽开口的中间位置，从而围成间断的三角形区域。本发明的永磁同步电机转子结构，可大幅提高转矩波动抑制效果，有效降低转子结构的制造成本。

摘要： 本实用新型涉及一种螺旋弹簧，包括设置在该螺旋弹簧中心部分的有效线圈部分，以及设置在该螺旋弹簧两端的端部匝圈部分。该有效线圈部分在线圈中的匝圈具有第一节距。该端部匝圈部分在线圈中的匝圈具有第二节距，该第二节距从大约为零逐渐增加到第一节距。在端部匝圈部分具有的螺旋弹簧的匝圈数大于一个预定数。本实用新型还涉及一种转矩传递和转矩波动吸收装置，包括与驱动源的驱动轴连接的驱动盘，设置为与该驱动盘几乎同轴而可相对旋转的从动盘，设置在该驱动盘和从动盘之间的缓冲机构，以及设置在缓冲机构中的螺旋弹簧。该从动盘与从动元件的从动轴连接。该缓冲机构用于吸收所述驱动源和所述从动元件之间的转矩传递和转矩波动。