摘要：鉴于包含运动边界磁场难处理的问题,为精确获得内外磁转子同步旋转隔离套静止其中时的磁场特性,应用Maxwell软件基于时步有限元法对400Hz高速磁力泵永磁联轴器进行了二维有限元瞬态计算。分析了稳态转速下的磁场分布特性,得到了不同转速及磁转角下的磁力线和涡流密度分布,给出了转矩和涡流损耗随转速、磁转角变化的关系。结果表明,内外轴式永磁联轴器输出转矩基本恒定,当转速为7800r/min,磁转角为7.5°时的波动幅值仅为平均值的0.81%;转矩不随转速变化,而随磁转角基本呈正弦变化。涡流损耗随转速增大而增大,随磁转角增大而减小;磁转角7.5°时,n=7800r/min涡流损耗为n=750r/min涡流损耗的108倍。由于隔离套涡流损耗产生的附加磁场的作用,内外磁转子气隙不同半径处的磁感应强度有所差别;相同磁转角下,R=38.1mm处周向磁密幅值均大于R=36.55mm处,且其周向磁密向磁转子转动方向偏移,而R=37.4mm处的周向磁密向磁转子转动的反向偏移。

摘要：与解析计算的方法相比,基于有限元法的电磁场数值计算在分析电机性能方面的精度更高。据此,本文引入运动电机的时步有限元法,采用APDL程序设计语言,以ANSYS有限元仿真软件为平台,通过建立不同的物理模型,将对直线电机推力波动影响最为显著的齿槽力和边端力分离开来,分别对其进行仿真分析,并根据仿真结果对改型电机的推力波动进行了优化。

摘要：使用时步有限元法,分析了无刷双凸极直流发电机的静态参数和运行特性,在考虑铁心磁路非线性饱和、边缘磁场、集中式电枢绕组电枢反应的3个因素影响前提下,直接求解电机的运行性能,为该新型无刷直流发电机的优化设计提供有益的参考和依据。重点介绍电励磁双凸极直流发电机的结构、拓扑特点,建立了该电机的数学模型,通过时步有限元法直接仿真,比较4种典型三相结构的外特性,并以72/48结构多单元三相电励磁双凸极直流风力发电机为算例,仿真分析了不同负载大小电机的运行特性。

摘要：复合磁路三相定子混合励磁双凸极直流发电机的励磁线包和永磁体在与转轴正交的同一剖面上,电励磁磁通和永磁磁通复用电机磁路具有励磁功率小、励磁调节范围可按要求设计、可以实现单输出或双路输出的特点。文章介绍了该型电机的典型结构,使用时步有限元法分析其工作模态,基于场分析结果提取电感特性,计算比较空载特性、外特性,仿真计算了双路输出的开环调整率。分析结果表明,该电机既能作为独立供电系统的无刷直流发电机,又能并网发电,特别适于航空和其他野外作业场合高速发电机用,并实现起动/发电一体化,应用前景广泛。

摘要：基于时步有限元法,仿真分析了多单元三相电励磁双凸极直流发电机随构成单元数递增的功率关系,计算分析的结果和解析法分析的结论是吻合的。进而研究在电枢内径相同的条件下,最大输出功率与定转子极数间的变化关系,并得出存在最佳定转子极数设计的结论。

摘要：永磁体在高速旋转下,难以承受巨大的离心力,必须对永磁体采取保护措施,目前最常用的两种保护措施是碳纤维捆扎永磁体和永磁体外加合金保护套,同时保护措施又会增加空间和时间谐波在转子中的涡流损耗,给高速永磁电机散热带来较大的困难,造成电机转子温升过高、永磁体发生不可逆退磁的后果,针对以上问题,本文基于一台高速永磁电机,把保护套分为两层,设计了5种方案,采用2D时步有限元法进行了比较与分析,并研究了铜屏蔽层厚度对两种保护措施下转子涡流损耗的影响。

摘要：提出并设计一种新型双定子轴向磁通分裂齿式永磁游标电机。采用二维有限元法对电机关键技术参数进行优化设计,以优化后的电机为对象,从永磁体材料、充磁方向等角度,对电机性能进行分析。最后,将此电机与传统非分裂齿式游标电机进行对比,结果表明,同等条件下新提出的电机具有更高的输出转矩与更好的磁场调制效果。新提出的轴向磁通永磁游标电机既能满足轴向尺寸要求,又能达到直驱大转矩,在电动汽车的轮毂电机等应用中具有巨大的研究潜力与发展前景。

摘要：根据舰艇水泵对其配套电机要求的特殊性,设计了具有自起动能力的舰艇水泵高功率密度永磁同步电动机。采用"场-路-运动"耦合时步有限元方法,对所设计电机的起动电流、起动时间、稳态转矩脉动进行了计算,分析了负载类型、转子系统转动惯量、V型永磁体槽间距、键槽方案对高功率密度自起动永磁同步电机起动性能和稳态转矩脉动的影响。结果表明,自起动永磁同步电机带水泵型负载时比带恒转矩负载时起动性能更优,起动性能随转子系统转动惯量增大而变差,减小空载气隙磁密5、7次谐波有利于降低自起动永磁同步电机稳态转矩脉动。

摘要：根据船舶水泵系统对电机体积和噪声的特殊要求,设计了船用泵自启动永磁电机。采用时步有限元法对所设计电机的启动和稳态性能进行了计算,分析了驱动负载类型、系统转动惯量对启动时间的影响,以及极弧系数对稳态转矩脉动的影响,并与异步电机进行了稳态效率对比。实验验证了计算模型的准确性,结果显示驱动水泵类负载时自启动永磁电机启动时间更短,启动时间随系统转动惯量增大相应延长,降低气隙磁密5,7次谐波含量有利于减小稳态转矩脉动,稳态运行时启动笼铜耗不可忽略,启动笼下置式自启动永磁电机在保证启动性能的前提下具有更优的稳态性能,更适合配套船舶水泵。