摘要：可分离变压器是非接触感应电能传输系统的核心部件.根据等效磁通管原理,建立了可分离变压器的等效磁网络模型.依据磁网络与电网络的相似性,采用节点法建立节点磁位方程,并采用Gauss-Se idel迭代法进行求解.在磁场分析的基础上,推导出可分离变压器电感参数的计算公式,并给出了计算实例.计算结果表明,等效磁网络法原理简单,实现方便,且精度较高,在可分离变压器的设计、分析及优化中可以发挥重要作用.

摘要：在模块化永磁直线游标电机的初始设计及优化设计中,使用有限元方法(FEM)计算漏磁系数时需要耗费大量的建模和计算时间。针对这一问题,建立该种电机的等效磁网络模型,在建模期间,考虑气隙中的边缘效应,并计算永磁体组与定子齿在不同相对位置时的等效磁导,得到该种电机在一个周期内不同相对位置时的漏磁磁导和漏磁系数的数学解析表达式。采用FEM验证了该数学解析表达式的准确性。研究结果为模块化永磁直线游标电机的设计提供了理论依据。

摘要：针对双"I"型转子结构的内置式高密度永磁同步电机(PMSM),基于MATLAB/Simulink平台提出了一种变参数等效磁网络法,充分考虑转子漏磁,且通过变参数环节,自动调节各部分磁导率,计算铁心饱和,提高了变参数等效磁网路法的计算准确性。利用该磁网络,分析了转子尺寸参数对电机空载电磁性能以及气隙磁密波形的影响,为高密度PMSM初步设计提供了一种有效快速的分析手段。

摘要：球形感应电机转子结构简单,均匀球体各方向的转动惯量相同,有助于减小电机多自由度运动时的转速波动,减小控制系统的设计难度.软磁复合材料(SMC)具有损耗小、适用于三维磁路设计、易于加工且成本较低的优越性.针对一种SMC材料的球形感应电机研究了其定子磁场的分析方法,首先,根据SMC球形感应电机定子线圈排布方式在空间中的对称性,提出了一种由单组线圈磁场综合球形感应电机整体磁场的研究策略,通过分析单组线圈通电磁场的等效磁路验证了该研究策略的可行性;其次,将球形感应电机单组线圈三维磁场简化为单组线圈二维磁场模型,进而建立了二维模型的等效磁网络模型并求解了气隙磁密分布,通过球谐波系数(SHC)的旋转变换获得了球形感应电机整体定子磁场;结合有限元仿真分析了等效磁网络模型同单组线圈三维磁场和单组线圈二维磁场的相对误差,相对误差的平均值分别为13.34%和18.53%,在气隙磁密较大的区间内,三者的相对误差最大不超过4.50%,从而验证了等效磁网络模型求取气隙磁密的正确性;最后,搭建了样机的软硬件实验平台,获得了不同工况下样机的气隙磁密数据.实验结果表明,样机的磁场特性与理论分析基本一致,验证了所提出的定子磁场分析方法的正确性和实用性.

摘要：从定子无铁心轴向磁通永磁电机高效率低温升的优化设计目标出发,对拟设计电机进行单变量参数化分析和多维优化设计。通过建立无铁心轴向磁通永磁电机的参数化等效磁网络模型和集总参数等效热网络模型,并使用MATLAB编程计算各组参数下电机的各部分损耗、电机效率及各部分温升变化,实现电机的参数分析和性能计算。文中综合考虑电机效率和温升最优区域在多维设计空间的分布,寻找满足约束条件的最优设计值,并根据优化设计的电机参数设计一台无铁心轴向磁通永磁电机,实测典型工况下电机的性能,与仿真的电机效率和温升结果进行对比,验证了优化设计方法的可行性和有效性。

摘要：对于方波无刷直流电动机来说，如何保证电机低速运行时转速的平稳是调速电机运行的难点之一，反映在设计上乃是如何有效地设计气隙磁场波形，减小定位转矩。文章针对面向气隙磁极结构的永磁电机，根据磁通管原理形成了永磁电机的等效磁网络，把细分的思想应用于永磁体模拟，建立了永磁体较为精确的网络模型，对影响方波无刷直流电动机气隙磁场及定位转矩的几个参数进行了深入探讨及磁场计算，为永磁电机的设计及动态性能仿真提供了一种有效的分析方法。

摘要：针对在盘式永磁电机的初始分析与优化设计阶段,使用有限元方法计算漏磁系数与气隙磁密时需要耗费大量的建模及计算时间这一问题,对该种电机的磁路进行了分析,建立了该种电机的等效磁网络模型,并计算出模型中的各种等效磁阻,得到了该种电机漏磁系数的解析表达式。利用二分法优化计算,求出该种电机气隙磁场端部效应修正函数,端部效应修正函数适用于不同尺寸、不同极槽配合、不同结构类型的轴向磁场盘式永磁电机。解析计算出该种电机24个槽距下的相对气隙磁导函数,并在平均半径处建立了考虑齿槽效应的空载气隙磁密解析模型。最后,将解析计算结果与有限元仿真的结果进行对比,数据吻合度高,验证了等效磁网络模型与空载气隙磁密解析模型的正确性。

摘要：为了进一步提高永磁直线同步电机的推力密度和过载能力,将取向硅钢片应用于直线电机的初级铁心。构建了取向硅钢片直线电机的磁网络模型,结合该模型以电磁推力、推力波动和永磁体利用率为优化目标,研究了一种基于灵敏度分析的分层优化方法。针对优化变量采用田口法结合遗传算法进行多目标优化,普通优化变量则采取单参数扫描法进行单目标优化。结果表明,取向硅钢片直线电机的各优化方案,相比初始方案,电磁推力更大的同时推力波动更小,永磁体利用率也得到了提高。

摘要：针对盘式永磁电机气隙磁密和反电动势中含有谐波、存在转矩脉动的问题,提出了一种磁极形状优化方法以降低盘式永磁电机气隙磁密波形和反电动势波形的畸变率、抑制转矩脉动。建立了盘式永磁电机的等效磁网络模型,基于此模型解析计算出电机的空载反电动势,并通过有限元法进行了仿真验证。在确定最小气隙长度前提下,对不同磁极整形方法(即不整形、圆弧削极、偏心圆弧削极)气隙磁密、反电势、转矩脉动这些电磁性能进行了比较,得出了最佳优化方案。结果表明,优化设计后,气隙磁密波形和反电动势波形的畸变率明显减小,转矩脉动得到抑制。

摘要：对于矩形波无刷直流电动机，如何保证电机低速运行时转速的平衡是作为调速电机运行的难点之一，反映在设计上是如何设计气隙磁场波形，减小定位转矩。本文对面向气隙磁极结构的永磁电机，根据磁通管原理形成永磁电机的等效磁网络，把细分的思想应用于永磁体模拟，建立了永磁体较为精确的网络模型对影响矩形波无刷直流电动机定位转矩的几个参数进行了探讨及磁场计算，得出一些有价值的结论，为永磁电机的设计及动态性能仿真提供了一种有效的分析方法。