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径向磁通式永磁磁力耦合器能效特性试验

电机与控制应用 2014年第3期41卷 52-56页

作者：张萌赵海森刘晓芳姚鹏周庆根华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司上海200063 天津永磁节能科技有限公司天津300222

为研究径向磁通式永磁磁力耦合器的调速性能及能效特性，搭建了相应的能效测试平台，对其调速性能、耦合器自身损耗及能效特性进行了系统试验研究。试验结果表明，径向磁通式永磁磁力耦合器可在其输入转速的70％-95％范围内表现良好的... 详细信息

为研究径向磁通式永磁磁力耦合器的调速性能及能效特性，搭建了相应的能效测试平台，对其调速性能、耦合器自身损耗及能效特性进行了系统试验研究。试验结果表明，径向磁通式永磁磁力耦合器可在其输入转速的70％-95％范围内表现良好的调速性能。在此范围内，调速特性平滑、调速响应快。自身损耗呈先增大后减小的趋势，在耦合程度为16mm时自身损耗仅为20W。运行效率在调速范围内单调增大，当输出转速为2450r／min时运行效率达到95％。随着转速增加，运行最高效率可达98％，自身损耗仅11W，表现了良好的高效传动特性。

关键词：永磁磁力耦合器径向磁通调速特性效率损耗

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径向磁通式永磁磁力耦合器电磁设计方案

径向磁通式永磁磁力耦合器电磁设计方案

作者：张萌华北电力大学

学位级别：硕士

风机、泵类负载的能源消耗巨头,研究该类负载节能具有深远意义。本文为研究一种适用于风机、泵类负载节能的调速设备——永磁磁力耦合器的最优电磁方案展开了一系列研究,主要完成了如下工作：1.本文采用ANSYS仿真软件建立了永磁磁力耦... 详细信息

风机、泵类负载的能源消耗巨头,研究该类负载节能具有深远意义。本文为研究一种适用于风机、泵类负载节能的调速设备——永磁磁力耦合器的最优电磁方案展开了一系列研究,主要完成了如下工作：1.本文采用ANSYS仿真软件建立了永磁磁力耦合器的二维、三维有限元计算实体模型,给出了涡流总损耗的表达式。在处理双转子相对运动建模问题中,充分利用ANSYS软件建模时面号的形成规律和主、从动转子间的相对运动关系,简化了操作步骤与程序,并提高了程序的继承性,为仿真分析提供了方便。2.通过比较径向磁通式和轴向磁通式永磁磁力耦合器的转矩密度,确定了径向磁通式永磁磁力耦合器结构更适用于调速场合。进一步分析永磁体径向厚度、铜层厚度和气隙厚度等主要参数对于径向磁通式永磁磁力耦合器的性能影响,确定了其最佳电磁方案。该方案所得的径向磁通式永磁磁力耦合器具有转矩密度大、调速范围宽等优点。3.本文依照最佳电磁设计方案制作了径向磁通式永磁磁力耦合器样机,搭建了相应的能效测试平台以研究其能效特性。实验结果表明,该样机可在其输入转速的70%-95%范围内平滑、快速的调节负载转速。在此范围内,其自身损耗呈先增大后减小的趋势,且均低于40W;其运行效率单调增大,且始终高于90%。随着输出转速增加,该样机最高效率可达98%,自身损耗仅11W,展现了良好的高效传动特性。

关键词：永磁磁力耦合器径向磁通效率电磁方案设计 ANSYS

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径向磁通永磁涡流联轴器特性分析与改进

径向磁通永磁涡流联轴器特性分析与改进

作者：蔡新国哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

径向磁通永磁涡流联轴器是一种依靠永磁体阵列磁场与导体筒内感生涡电流形成的磁场之间相互作用进行传动的设备,它具有非接触、软启动、安装精度要求低、可调速等优点。由于径向磁通永磁涡流联轴器依靠非接触的磁力传动,与传统的联轴器... 详细信息

径向磁通永磁涡流联轴器是一种依靠永磁体阵列磁场与导体筒内感生涡电流形成的磁场之间相互作用进行传动的设备,它具有非接触、软启动、安装精度要求低、可调速等优点。由于径向磁通永磁涡流联轴器依靠非接触的磁力传动,与传统的联轴器相比具有很多特性,在设计和使用径向磁通永磁涡流联轴器时,需要对其特性加以了解。衡量径向磁通永磁涡流联轴器的性能的主要参数是转矩密度,即相同的结构尺寸下和内外转子转差下传输转矩的大小,一般情况下转矩密度越大,联轴器性能越好。本文使用理论分析、有限元仿真等手段,研究径向磁通永磁涡流联轴器的转矩特性和应用特性。基于二维线性层理论和分离变量法,推导了径向磁通永磁涡流联轴器传动过程中发生能量转化的机-磁-电-机过程。基于等效磁路法和安培定律,得到了径向磁通永磁涡流联轴器永磁体阵列磁场表达式和传递转矩表达式,认为导体筒中线处的磁场参数（B2）avg是衡量磁场性能的重要参数,它与联轴器的转矩密度成正比。采用ANSYS Electronicdesktop有限元仿真软件（AEDT）分析了结构参数和动态参数对径向磁通永磁涡流联轴器转矩特性的影响,为径向磁通永磁涡流联轴器的结构设计提供了依据。对比分析了常用的12种永磁体阵列,认为传统的2段式Halbach排列不能提高径向磁通永磁涡流联轴器永磁体阵列的磁场性能,采用扇形截面永磁体平行充磁交替排列的永磁体阵列磁场性能较好。结合应用场景,建立了原动机-径向磁通永磁涡流联轴器-平方负载分析模型,分析了径向磁通永磁涡流联轴器节能特性、传动特性、起动特性、负载特性和负载转矩波动响应特性。基于能量平衡法,建立了径向磁通永磁涡流联轴器的功耗模型。采用AEDT与ANSYS Workbench Steady-State Thermal模块联合仿真,对径向磁通永磁涡流联轴器在超载和额定工作点向下调节时的功耗和热场进行分析,结果表明径向磁通用永磁涡流联轴器在额定工作点向下调节时,发热功率变化不大,可不采用特别的冷却手段。为提高转矩密度、改善径向磁通永磁涡流联轴器内外转子啮合度低时发热区域集中的问题,对径向磁通永磁涡流联轴器的主要工作部件—永磁体阵列和导体筒进行改进。采用非等长2段式Halbach排列可以有效提高永磁体阵列的磁场性能。有限元仿真计算结果表明,与传统的12极扇形截面交替排列永磁体阵列相比,平行充磁时（B2）avg提升了8.94%;径向充磁时（B2）avg提升了11.73%。采用轴向开槽的方法对导体筒进行改进,有限元计算结果表明,导体筒开槽后的径向磁通永磁涡流联轴器转矩密度有了明显提升,与导体筒不开槽的计算模型相比,开槽数为24时平均输出转矩提升24.56%;开槽数为36时,平均输出转矩提升了36.97%,内外转子低啮合度时的导体筒发热分布不均匀的问题得到改善,但是会产生转矩波动。采用增加开槽数、开槽数改为奇数、斜槽、改变槽宽占比等方法克服转矩波动,有限元计算结果表明,以上方法可以大幅减小导体筒开槽后产生的转矩波动。

关键词：联轴器永磁涡流径向磁通特性分析

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适用于微风发电的径向磁通无铁芯永磁发电机

电源世界 2010年第6期 43-47,25页

作者：邓隐北楚金甫邵峰高桥俊竹 Akihiro Takeda 安田杨大本亲吾河南森源电气股份有限公司郑州450016

近年来,作为分散式电源的小型风力发电倍受关注,但在微风场所,风轮往往不能捕获足够的风能,这将出现发电机额定功率与安装现场风况之间的失配,导致效率和设备利用率的下降。本文提出一种新的小型风力发电机设计方法,不采用任何有源控制... 详细信息

近年来,作为分散式电源的小型风力发电倍受关注,但在微风场所,风轮往往不能捕获足够的风能,这将出现发电机额定功率与安装现场风况之间的失配,导致效率和设备利用率的下降。本文提出一种新的小型风力发电机设计方法,不采用任何有源控制器,仅通过电枢线圈连接的简单变换,使风能与发电机在不同的风况下达到理想匹配。理论分析的结果也已得到证实。

关键词：小型风轮微风发电径向磁通无铁芯结构同步永磁发电机电枢线圈

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适用于微风发电的径向磁通无铁心永磁发电机

适用于微风发电的径向磁通无铁心永磁发电机

第十五届中国小电机技术研讨会

作者：邓隐北楚金甫刘国良河南森源电气股份有限公司

近年来,作为分散式电源的小型风力发电倍受关注,但在微风场所,风轮往往不能捕获足够的风能,这将出现发电机额定功率与安装现场风况之间的失配,导致效率和设备利用率的下降。本文提出一种新的小型风力发电机设计方法,不采用任何有源控制器,仅通过电枢线圈连接的简单变换,使风能与发电机在不同的风况下达到到达理想匹配。理论分析的结果也已得到证实。

关键词：小型风轮微风发电径向磁通无铁心结构同步永磁发电机电枢线圈

来源： cnki会议评论

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高效非晶合金电机关键技术研究综述

沈阳工业大学学报 2024年第5期 496-513页

作者：佟文明李世奇唐任远沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心

非晶合金以其优异的低损耗特性在电机领域受到越来越多的关注。对非晶合金电机的研究进展进行梳理，介绍了非晶合金电机相对传统电机的优势，阐述了现阶段非晶合金电机铁心常用的加工工艺以及非晶合金电机的研发应用情况。对非晶合金电... 详细信息

非晶合金以其优异的低损耗特性在电机领域受到越来越多的关注。对非晶合金电机的研究进展进行梳理，介绍了非晶合金电机相对传统电机的优势，阐述了现阶段非晶合金电机铁心常用的加工工艺以及非晶合金电机的研发应用情况。对非晶合金电机关键技术的研究现状进行总结，包括考虑加工工艺、装配工艺下非晶合金电机铁心损耗与温升的精确计算，径向磁通与轴向磁通非晶合金电机振动噪声的精确计算，非晶合金电机设计优化与前沿应用，并对非晶合金电机未来发展趋势与研究方向进行了展望。

关键词：非晶合金电机径向磁通轴向磁通拓扑结构加工工艺损耗计算振动噪声优化

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皮带运输机滚筒驱动方法综述

中国科技期刊数据库工业A 2024年第8期 0001-0005页

作者：高明国能榆林能源有限责任公司郭家湾煤矿分公司陕西榆林719000

煤炭是我国一次能源中最经济、可靠的资源,煤矿智能化是适应现代工业技术革命发展趋势、实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。因具有运量大、运输距离长、运输效率高以及可连续运输等优势,皮带运输机在矿业生产有着广泛应用,并已成... 详细信息

煤炭是我国一次能源中最经济、可靠的资源,煤矿智能化是适应现代工业技术革命发展趋势、实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。因具有运量大、运输距离长、运输效率高以及可连续运输等优势,皮带运输机在矿业生产有着广泛应用,并已成为煤炭生产中的关键运输装备之一。本文针对皮带运输机滚筒的驱动方法现状进行介绍,包括传统驱动方法以及永磁直接驱动方法,并对每类驱动方法中具体内容进行详细阐述,为滚筒驱动方法的应用场合提供参考。对皮带运输机滚筒驱动方法的未来发展趋势进行了展望,并指出了后续研究的关键问题。

关键词：皮带运输机滚筒永磁直驱径向磁通轴向磁通印刷电路板

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基于旋转无线输电系统的电机闭环控制

电源学报 2023年

作者：潘子峻李建贵王隆扬陈慧莹武汉理工大学机电工程学院

传统旋转机构的供电存在结构复杂、功能单一以及安全隐患等问题，针对这些问题本文提出了一种具有转速检测功能的径向磁通旋转无线输电系统。首先，推导了径向磁通耦合线圈的互感随转角的变化关系，建立了旋转无线输电系统的电路模型；... 详细信息

传统旋转机构的供电存在结构复杂、功能单一以及安全隐患等问题，针对这些问题本文提出了一种具有转速检测功能的径向磁通旋转无线输电系统。首先，推导了径向磁通耦合线圈的互感随转角的变化关系，建立了旋转无线输电系统的电路模型；其次，设计了输出电压处理电路，将其波形转换后用于电机的控制；再次，搭建了由步进电机驱动的旋转无线输电实验平台，分别在不同的目标转速下进行了实验验证。结果表明，输出电压波形的变化规律符合互感推导预期，通过该电压信号处理及步进电机闭环速度控制的方式，可以实现旋转无线传能装置在较高目标转速下的调速起动，验证了系统的可行性。

关键词：旋转无线输电径向磁通处理电路步进电机闭环速度控制

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抽油机用盘式开关磁阻电机的电磁优化设计

石油机械 2022年第7期50卷 115-123页

作者：韩朋边敦新熊立新程建军夏强马宏昌鲁炳林山东理工大学电气与电子工程学院山东科汇电力自动化股份有限公司

为了避免游梁式抽油机胶带传动系统带来的问题,电机主轴需要采用直接与减速机相连的半直驱方式,而这种方式的优劣取决于核心部件盘式开关磁阻电机性能的好坏。鉴于此,通过理论分析了径向磁通和轴向磁通盘式开关磁阻电机的轴向长度、外... 详细信息

为了避免游梁式抽油机胶带传动系统带来的问题,电机主轴需要采用直接与减速机相连的半直驱方式,而这种方式的优劣取决于核心部件盘式开关磁阻电机性能的好坏。鉴于此,通过理论分析了径向磁通和轴向磁通盘式开关磁阻电机的轴向长度、外直径、直径比及纵横比等参数对转矩性能的影响,从而获得最佳的电磁结构。运用解析法计算了两种结构电机的磁化曲线,重点突出了轴向磁通开关磁阻电机的磁化曲线计算,并在准三维解析法的基础上,将直线开关磁阻电机的气隙磁导求解方法应用到该计算中。通过三维有限元数值分析法进行了电机结构优化并确定了样机参数。通过搭建样机试验平台验证了理论分析的正确性及可行性。装机试验结果表明,相较于三相异步电机和交流永磁伺服电机,样机的有功节电率分别达到27.4%和7.9%。盘式开关磁阻电机能够匹配抽油机的工作特性而达到生产节能的效果。

关键词：开关磁阻电机轴向磁通径向磁通转矩磁化曲线

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