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表贴式三相永磁同步电机极槽径向力波补偿模型及参数辨识

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电工技术学报 2021年第8期36卷 1596-1606页

作者：夏加宽康乐詹宇声孙宜标国明宇沈阳工业大学电气工程学院沈阳110023 武汉船用电力推进装置研究所武汉430064

在电机的径向力波调制中,谐波电流注入法是行之有效的方法,实现谐波电流注入法的关键是建立谐波电流注入补偿模型及参数辨识。该文根据麦克斯韦应力张量法,首先,推导出表贴式三相永磁同步电机由电磁作用产生的极槽径向力波的时空分布模... 详细信息

在电机的径向力波调制中,谐波电流注入法是行之有效的方法,实现谐波电流注入法的关键是建立谐波电流注入补偿模型及参数辨识。该文根据麦克斯韦应力张量法,首先,推导出表贴式三相永磁同步电机由电磁作用产生的极槽径向力波的时空分布模型,判断具有补偿作用的谐波电流频次;其次,推导出单频次谐波电流注入补偿模型,并采用最小二乘法和牛顿迭代法进行参数辨识;再次,推导出双频次谐波电流同时注入时产生的耦合径向力波模型,并采用最小二乘法进行参数辨识;最后,推导出多频次谐波电流注入补偿模型。通过Ansys仿真和样机实验验证模型的正确性和有效性。

关键词：表贴式永磁同步电机谐波电流注入径向力波参数辨识

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基于转矩脉动和径向力的定子极形优化

电机与控制学报 2020年第6期24卷 98-106页

作者：黄朝志石王丰郭桂秀刘威江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000

由于开关磁阻电机有较大的振动和噪声,导致其在很多领域的应用受到限制。为了抑制振动,本文分析了电机振动产生的原理,分别从减小转矩脉动和径向力两方面出发,对原始模型进行了结构优化。首先,考虑到边缘磁通效应的影响,本文在定子齿顶... 详细信息

由于开关磁阻电机有较大的振动和噪声,导致其在很多领域的应用受到限制。为了抑制振动,本文分析了电机振动产生的原理,分别从减小转矩脉动和径向力两方面出发,对原始模型进行了结构优化。首先,考虑到边缘磁通效应的影响,本文在定子齿顶部增添单侧极靴并进行磁导分析,通过调节气隙磁导以减小转矩脉动;在此基础上,依据麦克斯韦应力张量法,在定子齿弧面开设矩形槽,通过改善气隙磁密分布以降低径向力波峰值。有限元分析表明,该结构相对于原始模型,在平均转矩略微减小的情况下,实现了径向力波峰值和转矩脉动的降低。结合样机振动测试,进一步验证了该方案在减小振动上的合理性和可信度。

关键词：转矩脉动磁导分析气隙磁密径向力波定子开槽定子极靴

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基于阶次分析的永磁同步电机噪声源识别

农业工程学报 2016年第17期32卷 69-76页

作者：林福左曙光吴旭东吴双龙毛钰同济大学新能源汽车工程中心上海201804

为了识别出永磁同步电机的噪声来源,该文对常见的机械噪声和不同影响因素下的电磁噪声特点进行研究。首先分析了滚动轴承产生的噪声阶次特征,识别出了滚珠内外圈通过频率对应的分数阶噪声。其次通过麦克斯韦应力张量法推导了理想条件下... 详细信息

为了识别出永磁同步电机的噪声来源,该文对常见的机械噪声和不同影响因素下的电磁噪声特点进行研究。首先分析了滚动轴承产生的噪声阶次特征,识别出了滚珠内外圈通过频率对应的分数阶噪声。其次通过麦克斯韦应力张量法推导了理想条件下作用于定子内表面的径向力波的频率阶次,结合实测电流谐波分析了不同电流谐波类型下的径向力波特征,通过引入偏心修正系数分析了转子动态偏心对径向力波的影响,从而识别出了不同影响因素下的电磁噪声源。并且建立了永磁同步电机的有限元模型,通过模态试验对定子铁芯和绕组的等效进行验证,由电机约束模态分析获取了电机在实际安装条件下的模态参数,对实测的共振噪声来源进行解释。最后分析了各影响因素产生的噪声对总体噪声的贡献量,指出电机的主要噪声源。该研究可以识别出永磁同步电机的每一阶次噪声和共振噪声的来源,为进一步的减振降噪奠定基础。

关键词：永磁体同步电机转子偏心径向力波电流谐波噪声源诊断

基于转子齿两侧开槽的开关磁阻电机振动抑制方法研究

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中国电机工程学报 2015年第6期35卷 1508-1515页

作者：张鑫王秀和杨玉波魏蓓山东大学电气工程学院山东省济南市250061

振动的抑制是近年来开关磁阻电机研究的热门领域。该文提出一种在转子齿两侧开槽的方法,通过改变转子齿形来改变转子表面气隙磁密的方向,可以减小气隙中的径向磁密,同时增大切向磁密,达到抑制电磁振动的目的。利用二维瞬态有限元法,验... 详细信息

振动的抑制是近年来开关磁阻电机研究的热门领域。该文提出一种在转子齿两侧开槽的方法,通过改变转子齿形来改变转子表面气隙磁密的方向,可以减小气隙中的径向磁密,同时增大切向磁密,达到抑制电磁振动的目的。利用二维瞬态有限元法,验证了转子齿两侧开槽对径向力波的削弱和转矩脉动的抑制效果,研究了开槽尺寸变化对仿真结果的影响规律,并对5.5k W、1000r/min、12/8极开关磁阻电机的开槽参数进行了优化,进行了样机的试制和试验。试验结果表明:该方法对开关磁阻电机的电磁振动有较好的抑制效果,但对电机的运行效率有一定影响。

关键词：开关磁阻电机转子齿形振动抑制径向力波

开关磁阻电机新型转子齿形对转矩脉动抑制的仿真研究

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电工技术学报 2015年第S2期30卷 64-70页

作者：蔡燕张东学天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室天津300387

为了解决开关磁阻电机转矩脉动大的问题,采用麦克斯韦张量法和三维有限元分析法进行理论分析。从优化转子齿形的角度出发,采用了转子带极靴(T形)的新型转子齿形,通过减少径向力波积分面积来实现抑制转矩脉动的目的。利用麦克斯韦张量法... 详细信息

为了解决开关磁阻电机转矩脉动大的问题,采用麦克斯韦张量法和三维有限元分析法进行理论分析。从优化转子齿形的角度出发,采用了转子带极靴(T形)的新型转子齿形,通过减少径向力波积分面积来实现抑制转矩脉动的目的。利用麦克斯韦张量法比较了4种转子齿形的径向力波和切向力波,并通过实验证明了三维有限元分析法计算电机磁链-电流特性的正确性,在此基础上研究了T形转子齿的结构参数变化对转矩脉动的影响。证明了T形转子齿能够减少径向力波、增加切向力波,有效减少了转矩脉动。

关键词：开关磁阻电机转矩脉动转子齿形径向力波

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低转矩脉动永磁同步伺服电机多目标优化设计

船舶工程 2021年第S02期43卷 70-73页

作者：叶嘉李媛孙嘉男海装驻上海地区第三军事代表室上海200031 上海船舶设备研究所上海200031

归纳了永磁电机径向力波的阶次、来源以及作用形式,基于谐波磁场分析方法对电机低阶径向力波阶数进行了计算,并通过选择合适的极槽配合方案抑制电磁噪声,最后通过改进多目标粒子群算法优化电机结构达到抑制转矩脉动的目的。

关键词：永磁同步电机分数槽径向力波粒子群优化

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车用永磁同步电机径向力波灵敏度分析和优化

振动．测试与诊断 2013年第3期33卷 357-363,521页

作者：左曙光马琮淦何融孙庆孟姝同济大学新能源汽车工程中心上海 201804

为了降低电动车电磁噪声,以电动车用永磁同步电机为研究对象,建立了有限元参数化模型,计算径向力波。通过解析法和试验,验证了有限元参数化模型的正确性。应用该模型,以永磁体厚度、气隙长度、定子槽中心宽度、定子槽开口宽度4种结构因... 详细信息

为了降低电动车电磁噪声,以电动车用永磁同步电机为研究对象,建立了有限元参数化模型,计算径向力波。通过解析法和试验,验证了有限元参数化模型的正确性。应用该模型,以永磁体厚度、气隙长度、定子槽中心宽度、定子槽开口宽度4种结构因素为设计变量,以1阶、2阶、3阶径向力波能量和径向力波均值最小为目标函数,进行了影响径向力波的结构因素灵敏度分析。结合电机设计要求,提出了改变气隙长度和定子槽中心宽度的参数优化方案,有限元计算结果显示优化方案改善了径向力波。

关键词：电动车永磁同步电机径向力波灵敏度分析优化

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潜油螺杆泵直驱模块组合式永磁电机研究

潜油螺杆泵直驱模块组合式永磁电机研究

作者：冯威沈阳工业大学

学位级别：硕士

潜油采油系统可以对水平井、斜井进行开采,十分适合我国油田的开采现状,但现阶段该系统采用潜油异步电机配合减速器驱动,机械故障率较高受径向空间限制较大,造成了电机生产困难、结构易损等问题。本文针对传统潜油电机的槽满率低、绕组... 详细信息

潜油采油系统可以对水平井、斜井进行开采,十分适合我国油田的开采现状,但现阶段该系统采用潜油异步电机配合减速器驱动,机械故障率较高受径向空间限制较大,造成了电机生产困难、结构易损等问题。本文针对传统潜油电机的槽满率低、绕组易损的问题采用模块组合式结构,旨在解决潜油电机可靠性难题实现稳定低速直驱。本文首先分析了模块组合电机的模块方式并优选了极槽配合设计了一台去线圈模块组合式潜油永磁电机。采用分数槽集中绕组显著减小轭部磁路长度增大气隙圆的直径,同时分析了设计参数对齿槽转矩、反电动势谐波及转矩脉动的影响,改善电机电磁性能。潜油电机的径向尺寸及磁钢尺寸较小、漏磁较大,本文采用内置切向式钕铁硼永磁体配合径向铁氧体补偿的方式,显著减小了电机的漏磁,提高了电机的磁负荷及转矩密度。潜油永磁电机工作于井下数千米处温度传感器难以测量其温度,传统井上温升实验也难以模拟井下工况,故对模块组合式潜油永磁电机的各部分温升判断是材料选择与电机可靠性的重中之重。本文采用将热对流等效为热传导的方法计算电机三维温度场,得到极限工况下电机的温升,以此为依据分析模块组合式潜油永磁电机冷却条件可等效为地面自然冷却,为今后研究起到了一定的参考意义。分数槽集中绕组产生的电枢磁动势中含有更多的低阶次谐波,可能会带来更严重的振动问题。本文研究了模块组合式潜油电机的径向力波及电磁振动情况,按照径向力波来源进行分类分析,并总结永磁电机气隙磁密、径向力波的一般频谱规律,分析可知永磁电机的最低径向力阶次为极槽数的最大公约数,将径向力波施加于定子有限元分析常规电机与模块组合式定子模态及谐响应情况,进而分析模块组合对电机振动的影响。可知低次径向力波对振动影响较大,模块组合后电机定子刚度较低,设计时应格外注意低阶径向力造成的影响。

关键词：永磁电机电机设计温度场径向力波电机振动

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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考虑到移相的倍频波注入方法补偿的影响分析

船电技术 2022年第7期42卷 1-5页

作者：胡轩铭夏加宽沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

为使传统不移相的谐波电流注入具有更好的力波补偿效果,采用有限元法建立了移相倍频波注入的径向力波补偿模型,并与谐波注入的补偿模型进行对比。结果表明考虑移相的倍频波注入方法相比传统的谐波电流注入对径向力波的影响更大、补偿效... 详细信息

为使传统不移相的谐波电流注入具有更好的力波补偿效果,采用有限元法建立了移相倍频波注入的径向力波补偿模型,并与谐波注入的补偿模型进行对比。结果表明考虑移相的倍频波注入方法相比传统的谐波电流注入对径向力波的影响更大、补偿效果更好。

关键词：表贴式永磁同步电机径向力波谐波电流注入移相倍频波力波补偿模型