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永磁同步电动机齿槽转矩优化设计仿真 预览
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作者 唐雅楠 景会成 +1 位作者 赵欣 王志超 《微特电机》 2019年第1期28-32,共5页
分数槽集中绕组永磁同步电动机因产生齿槽转矩及大量的磁动势谐波,会影响电机的工作性能。在分析齿槽转矩及谐波产生原理的基础上,确定了齿槽转矩及磁动势谐波影响因素,对电机结构进行了综合优化设计。针对一款400W永磁同步电动机,通过... 分数槽集中绕组永磁同步电动机因产生齿槽转矩及大量的磁动势谐波,会影响电机的工作性能。在分析齿槽转矩及谐波产生原理的基础上,确定了齿槽转矩及磁动势谐波影响因素,对电机结构进行了综合优化设计。针对一款400W永磁同步电动机,通过对绕组系数、齿槽转矩、力波振动和谐波损耗综合分析,设计了12槽10极双层并联绕组和不开槽定子结构;采用环形永磁体以优化气隙磁密;以体积、成本、性能为综合指标,设计了电机各部分尺寸。通过有限元分析法对电机静磁场特性、空载气隙磁密、齿槽转矩及空载反电动势进行了仿真分析。制造样机并进行了性能测试。仿真与测试结果表明,该电机设计合理,性能优良。 展开更多
关键词 同步电动机 分数槽 槽极配合 气隙 齿槽转矩 空载反电动势
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基于概率神经网络算法的永磁同步直线电机局部退磁故障诊断研究
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作者 张丹 赵吉文 +4 位作者 董菲 宋俊材 窦少昆 王辉 谢芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期296-306,共11页
针对永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)的局部退磁故障问题,引入一种基于空间气隙磁密重构特征提取与概率神经网络(probabilistic neural network,PNN)算法相结合的局部退磁故障分类识别方法。采用等... 针对永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)的局部退磁故障问题,引入一种基于空间气隙磁密重构特征提取与概率神经网络(probabilistic neural network,PNN)算法相结合的局部退磁故障分类识别方法。采用等效磁化强度法分析永磁体在局部退磁情况下,PMSLM气隙磁密在不同空间位置的分布特性;利用有限元法定量计算PMSLM空间气隙中心线、气隙中心线上方、气隙中心线下方3个位置处的气隙磁密强度,将其融合为唯一识别退磁故障类型的特征量,并进行多种局部退磁故障类型下的仿真分析,建立了丰富的退磁故障样本库;建立神经网络和径向基网络,并对PNN网格结构进行优化,利用PNN分类算法实现局部退磁故障的精确分类识别,并进行分类器精度校验仿真实验。样机实验结果表明,所提方法能够准确辨识PMSLM局部退磁故障的组合类型,识别率高达到99.4%。 展开更多
关键词 同步直线电机 气隙 局部退故障 故障特征量 概率神经网络
基于损耗和谐波分析的多工况双馈风力发电机定子匝间短路故障研究 预览
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作者 罗嘉良 张新燕 +1 位作者 门亚萍 耿山 《水力发电》 北大核心 2019年第2期101-105,共5页
为了准确及时地识别并排除多工况下双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障,通过ANSYS软件建立了新疆某风电场1. 5 MW双馈风力发电机的电磁场模型,对风机正常运行、风速突变、电网电压三相不平衡和机组低电压穿越工况进行仿真,处理后得到... 为了准确及时地识别并排除多工况下双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障,通过ANSYS软件建立了新疆某风电场1. 5 MW双馈风力发电机的电磁场模型,对风机正常运行、风速突变、电网电压三相不平衡和机组低电压穿越工况进行仿真,处理后得到发电机的气隙磁密曲线。从损耗和谐波分析两个方面,以正常运行工况为标准对比研究发电机定子绕组匝间短路前后多工况特征量的变化。结果表明:发电机匝间短路后,基于损耗分析,不同的工况下电机的铁耗相较于故障前都有所增大;基于谐波分析,电网三相电压不平衡和低电压穿越工况的特定次谐波会导致更为严重的故障。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 定子匝间短路 多工况 气隙 谐波分析
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一种混合励磁同步发电机的气隙磁密分析及其电压谐波抑制 预览
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作者 宁银行 鲁为华 +1 位作者 赵朝会 刘闯 《电机与控制应用》 2019年第1期15-20,共6页
为改善混合励磁同步发电机的气隙磁密分布,采用三段式气隙长度对转子进行了优化,对比了优化前后的气隙磁密。为抑制电压谐波,在完成转子结构优化的基础上,进一步采用短距、分布电枢绕组以及定子斜槽等措施。最后对样机电压波形进行了实... 为改善混合励磁同步发电机的气隙磁密分布,采用三段式气隙长度对转子进行了优化,对比了优化前后的气隙磁密。为抑制电压谐波,在完成转子结构优化的基础上,进一步采用短距、分布电枢绕组以及定子斜槽等措施。最后对样机电压波形进行了实测和质量分析,结果表明:采用三段式气隙长度与定子斜槽相结合,可将电压波形的总谐波失真(THD)抑制在5%的范围内。此外,探讨了偏心距法在切向/径向混合励磁电机中应用的可行性,并对比了分别采用偏心距法和三段式气隙长度法时的气隙磁密。 展开更多
关键词 同步发电机 混合励电机 气隙 电压谐波抑制
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一种提高磁齿轮转矩新方法
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作者 井立兵 张廷 +2 位作者 林颖 成佳 解立辉 《机械传动》 CSCD 北大核心 2018年第3期144-148,共5页
相比机械齿轮接触式传动,磁齿轮是一种结构新颖、具有广阔发展前景的新型传动装置,它利用磁场调制原理实现大转矩传递。在传统磁齿轮结构基础上对内、外转子永磁体进行改进,内永磁体为三角形-扇形相间,内外永磁体均为Halbach阵列。运用... 相比机械齿轮接触式传动,磁齿轮是一种结构新颖、具有广阔发展前景的新型传动装置,它利用磁场调制原理实现大转矩传递。在传统磁齿轮结构基础上对内、外转子永磁体进行改进,内永磁体为三角形-扇形相间,内外永磁体均为Halbach阵列。运用二维有限元法对改进型磁齿轮模型进行仿真,并计算磁齿轮电磁场和电磁转矩,同时与传统磁齿轮磁场和转矩进行比较。仿真结果表明,改进型磁齿轮能有效增强气隙磁密幅值,减小气隙谐波含量,同时输出转矩较传统磁齿轮提高。这对同心式磁力齿轮转矩密度的提高研究及应用具有重要意义。 展开更多
关键词 齿轮 场调制 气隙 转矩
表贴式永磁同步电机气隙磁密的计算与分析 预览
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作者 丁鸿昌 刘鲁伟 +1 位作者 吕楠 李茂源 《计算机仿真》 北大核心 2018年第4期179-183,共5页
永磁电机的气隙磁密决定了电机能量转换的能力,直接影响着电机的工作特性。针对表贴式永磁同步电机,分别应用傅里叶级数展开的计算方法和Ansoft有限元软件,对径向充磁和平行充磁的两种结构,进行了气隙磁密的分析,以及气隙磁密波形... 永磁电机的气隙磁密决定了电机能量转换的能力,直接影响着电机的工作特性。针对表贴式永磁同步电机,分别应用傅里叶级数展开的计算方法和Ansoft有限元软件,对径向充磁和平行充磁的两种结构,进行了气隙磁密的分析,以及气隙磁密波形和反电动势波形的仿真。通过对比分析可知,理论计算与仿真分析结果非常接近。采用的方法可以准确得出永磁电机的气隙磁密,对表贴式永磁同步电机的优化设计以及电磁特性分析等具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 同步电机 气隙 仿真
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感应电机混合偏心情况下转子表面涡流损耗分析 预览
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作者 李霞 杨静 +1 位作者 李超 鲍晓华 《微电机》 北大核心 2018年第3期18-23,共6页
为了分析计算转子偏心故障对感应电机转子表面涡流损耗的影响,本文构建转子气隙偏心模型,并引入卡氏系数将定转子开槽考虑进来,从而获取转子偏心故障情况下气隙磁场的分布状况,根据传统解析理论分析气隙磁场的畸变。分析发现转子偏心故... 为了分析计算转子偏心故障对感应电机转子表面涡流损耗的影响,本文构建转子气隙偏心模型,并引入卡氏系数将定转子开槽考虑进来,从而获取转子偏心故障情况下气隙磁场的分布状况,根据传统解析理论分析气隙磁场的畸变。分析发现转子偏心故障会在气隙磁场中引入大量的偏心故障特征量,并且各部分偏心磁场特征量会随着偏心度的增加而增加,进一步分析推导气隙各类谐波在转子表面感应涡电流的频率,并构建相应偏心故障有限元分析模型,提取转子表面涡电流谐波,分析计算偏心故障下的转子表面涡流损耗。 展开更多
关键词 感应电机 转子偏心 气隙 涡流损耗 有限元分析
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Halbach阵列双转子永磁电机磁场分析与转矩计算 预览
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作者 高起兴 王冲 +1 位作者 井立兵 罗正豪 《微特电机》 2018年第11期51-54,共4页
双转子永磁电机是一种具有高转矩密度、高运行效率新型永磁电机,双层气隙结构也使电机内部磁场分布更加复杂、转矩波动更为严重。为进一步改善该电机气隙磁场分布,降低输出转矩脉动,内、外侧转子分别建立新型Halbach阵列磁体,使两部分... 双转子永磁电机是一种具有高转矩密度、高运行效率新型永磁电机,双层气隙结构也使电机内部磁场分布更加复杂、转矩波动更为严重。为进一步改善该电机气隙磁场分布,降低输出转矩脉动,内、外侧转子分别建立新型Halbach阵列磁体,使两部分转子同时获得理想的单边磁场。通过建立双转子电机二维有限元模型,计算和分析了电机内、外转子的径向气隙磁密、齿槽转矩、输出转矩脉动等特性,并与径向充磁双转子电机进行比较。结果表明,该方法可以有效优化气隙磁密,降低转矩脉动系数,提高电机运行稳定性。 展开更多
关键词 双转子电机 Halbach充 气隙 输出转矩脉动 有限元分析
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半闭口槽平行充磁永磁电机全局解析法优化设计 预览
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作者 景弋洋 章跃进 《微特电机》 2018年第4期11-15,共5页
建立了半闭口槽平行充磁表贴式永磁电机全局解析模型。求解子域分别为永磁、气隙、槽1:3和槽身。利用边界条件和分界条件,求解极坐标系下各子域的二维拉普拉斯方程或泊松方程。解析计算结果与二维有限元法计算结果较为一致;反电势计... 建立了半闭口槽平行充磁表贴式永磁电机全局解析模型。求解子域分别为永磁、气隙、槽1:3和槽身。利用边界条件和分界条件,求解极坐标系下各子域的二维拉普拉斯方程或泊松方程。解析计算结果与二维有限元法计算结果较为一致;反电势计算波形和实验波形也较吻合。将验证正确的全局解析法和遗传算法结合,进行电机空载性能优化。结果显示电机电势波形更接近正弦、齿槽定位转矩减小,证明了模型和方法的合理有效性。 展开更多
关键词 平行充表贴式永电机 半闭口槽 解析法 气隙 齿槽转矩 反电动势 遗传算法
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转子静态偏心对低速大转矩永磁电机性能的影响 预览
10
作者 李东明 张炳义 冯桂宏 《防爆电机》 2018年第3期13-15,共3页
低速大转矩永磁电机通常由于偏心负载造成电机的偏心,直接造成电机气隙磁密分布的不均匀。气隙磁密的不均匀又会造成电机运行性能的改变。为此通过ANSYS软件建立转子偏心模型,对不同程度的偏心模型进行计算。结果表明转子偏心后,气隙磁... 低速大转矩永磁电机通常由于偏心负载造成电机的偏心,直接造成电机气隙磁密分布的不均匀。气隙磁密的不均匀又会造成电机运行性能的改变。为此通过ANSYS软件建立转子偏心模型,对不同程度的偏心模型进行计算。结果表明转子偏心后,气隙磁密的奇数次谐波不变,偶数次谐波磁密增多,磁密谐波畸变率增大。电机反电势基本不随转子偏心改变。电机铁耗受转子偏心距离增加影响不大。 展开更多
关键词 转子静态偏心 气隙 反电势 铁耗
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表嵌-内置式永磁同步电动机的电磁设计 预览
11
作者 赵素珍 司纪凯 +3 位作者 封海潮 许孝卓 曹文平 李应生 《微特电机》 2018年第12期8-11,15共5页
针对表嵌式永磁同步电动机弱磁调速范围小、功率密度低,内置式永磁同步电动机漏磁凸出、转矩波动大等缺点,研究了一种新型表嵌-内置式永磁同步电动机(SIPMSM)。设计了SIPMSM的基本电磁参数,并确定SIPMSM的主要尺寸。建立SIPMSM有限仿真... 针对表嵌式永磁同步电动机弱磁调速范围小、功率密度低,内置式永磁同步电动机漏磁凸出、转矩波动大等缺点,研究了一种新型表嵌-内置式永磁同步电动机(SIPMSM)。设计了SIPMSM的基本电磁参数,并确定SIPMSM的主要尺寸。建立SIPMSM有限仿真模型,研究分析了电机气隙磁密、额定转矩等特性。计算结果表明,SIPMSM设计合理,各项性能满足设计要求。 展开更多
关键词 表嵌式永同步电动机 内置式永同步电动机 表嵌-内置式永同步电动机 参数 气隙
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双定子永磁同步电机电枢反应对气隙磁场的影响 预览
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作者 陈哲 王爱元 +1 位作者 庄石榴 宋林峰 《上海电机学院学报》 2018年第4期42-47,共6页
为了研究双定子永磁同步电机两套定子绕组电枢反应对气隙磁场的影响,分别对双定子永磁同步电机内外定子空载、外定子负载内定子空载、外定子空载内定子负载和内外定子负载4种情况下,定子绕组电枢反应对内外气隙磁场的影响进行分析。通... 为了研究双定子永磁同步电机两套定子绕组电枢反应对气隙磁场的影响,分别对双定子永磁同步电机内外定子空载、外定子负载内定子空载、外定子空载内定子负载和内外定子负载4种情况下,定子绕组电枢反应对内外气隙磁场的影响进行分析。通过建立等效磁路,推导出气隙磁密的解析表达式。经分析比较,结果显示外定子绕组电枢反应对外气隙磁场影响较大,其影响程度可由外磁路漏磁阻与外层永磁体内磁阻之比反映,而对内气隙磁场几乎无影响;同样,内定子绕组电枢反应对内气隙磁场影响较大,其影响程度可由内磁路漏磁阻与内层永磁体内磁阻之比反映,而对外气隙磁场几乎无影响。最后用有限元法进行仿真验证。 展开更多
关键词 双定子永同步电机 电枢反应 气隙
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一种永磁同步电机谐波优化方法 预览
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作者 林颖 井立兵 《微特电机》 2018年第12期1-3,7共4页
针对永磁同步电机谐波含量高的问题,设计一种内置永磁体桥的方法。与表贴式永磁同步电机相比,该永磁体桥结构的电机谐波含量较低。对两种永磁体桥结构电机的性能与充磁角度进行了详细的比较分析,有限元仿真结果表明,永磁体桥充磁方向会... 针对永磁同步电机谐波含量高的问题,设计一种内置永磁体桥的方法。与表贴式永磁同步电机相比,该永磁体桥结构的电机谐波含量较低。对两种永磁体桥结构电机的性能与充磁角度进行了详细的比较分析,有限元仿真结果表明,永磁体桥充磁方向会增大气隙磁密基波幅值,降低谐波畸变率,使磁密波形更具正弦性。 展开更多
关键词 谐波分析 气隙 表贴式永同步电机 方向
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计及多因素影响的永磁电机空载气隙磁密解析计算法 预览
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作者 王建飞 张琪 黄苏融 《电机与控制应用》 2018年第8期50-55,共6页
为准确而快速地计算与评估电机的性能,以I型转子结构永磁电机为例,提出了一种计及多因素影响的空载气隙磁密的解析计算法,并用有限元进行了仿真验证。分析了永磁体尺寸、隔磁桥高度和极弧系数等参数对气隙磁密的影响规律,为优化电机方... 为准确而快速地计算与评估电机的性能,以I型转子结构永磁电机为例,提出了一种计及多因素影响的空载气隙磁密的解析计算法,并用有限元进行了仿真验证。分析了永磁体尺寸、隔磁桥高度和极弧系数等参数对气隙磁密的影响规律,为优化电机方案提供了思路。 展开更多
关键词 电机 多因素 气隙 有限元
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基于笼型转子的同心式永磁齿轮研究 预览
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作者 葛研军 袁直 +2 位作者 张俊 王鹏 刘艳龙 《大连交通大学学报》 CAS 2018年第1期71-75,共5页
基于同心式永磁齿轮(Concentric Permanent Magnetic Gear,CPMG)的运行机理,提出了一种新型磁齿轮结构,即基于异步电机鼠笼转子的FMPMG结构.利用内、外参考圆周,分析了所提结构的气隙磁密波形及其频谱图,认为这种新型结构可与传统的... 基于同心式永磁齿轮(Concentric Permanent Magnetic Gear,CPMG)的运行机理,提出了一种新型磁齿轮结构,即基于异步电机鼠笼转子的FMPMG结构.利用内、外参考圆周,分析了所提结构的气隙磁密波形及其频谱图,认为这种新型结构可与传统的FMPMG等效;采用Ansoft电磁仿真软件,得到转速及转矩曲线,验证了所提结构的正确性.关键词: 磁场调制;永磁齿轮;气隙磁密;谐波分析 展开更多
关键词 场调制 齿轮 气隙 谐波分析
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一种椭球型混合式永磁转子同步电机优化设计及特性对比分析 预览
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作者 何松 于永军 +2 位作者 马涛 李开鑫 司纪凯 《青海电力》 2018年第4期1-5,40共6页
提出一种椭球型混合式磁路结构的永磁转子同步电机,电机的面贴式永磁体设计为弧形结构,通过机械和电磁参数计算,初步设计得到一台额定功率为3kW的新型结构电机模型。针对该电机中弧形面贴式永磁体,进行了正弦性的几何参数优化设计;再次... 提出一种椭球型混合式磁路结构的永磁转子同步电机,电机的面贴式永磁体设计为弧形结构,通过机械和电磁参数计算,初步设计得到一台额定功率为3kW的新型结构电机模型。针对该电机中弧形面贴式永磁体,进行了正弦性的几何参数优化设计;再次,采用有限元分析法分别建立了所提出电机的初步设计结构和优化设计结构的电磁模型;最后,通过对两种有限元模型进行仿真分析,得到了电机的气隙磁通密度波形和相应的分析结果,验证了所提出电机结构的优越性和优化设计的必要性。 展开更多
关键词 同步电机 椭球型混合式新结构永转子 弧形结构 优化设计 气隙
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基于双磁钢转子的大力矩飞轮用电机设计 预览
17
作者 王勇 王超 +2 位作者 张云环 王森 聂周 《飞控与探测》 2018年第1期82-86,共5页
针对卫星快速敏捷和大角度机动的需求,设计了一种基于双磁钢转子的大力矩飞轮用永磁电机。介绍了大力矩飞轮用电机的工作原理和结构构成,给出了主要尺寸的设计准则,并在Maxwell环境下对双磁钢转子的永磁直流电动机进行了有限元分析。
关键词 快速敏捷 气隙
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梯形Halbach永磁阵列空心直线同步电动机特性的解析计算与优化 预览
18
作者 段家珩 张昆仑 +1 位作者 罗成 黎松奇 《电机与控制应用》 2018年第10期59-65,72共8页
提出了一种新型的双边不对称梯形永磁空心直线电动机。首先使用等效磁荷法建立了梯形单块磁体的三维空间磁场解析模型,再由叠加原理得到双边Halbach阵列空心电机的气隙磁密三维模型。在考虑线圈横向端部效应的基础上,推导出电机运行过... 提出了一种新型的双边不对称梯形永磁空心直线电动机。首先使用等效磁荷法建立了梯形单块磁体的三维空间磁场解析模型,再由叠加原理得到双边Halbach阵列空心电机的气隙磁密三维模型。在考虑线圈横向端部效应的基础上,推导出电机运行过程中的反电动势与电磁推力的表达式。利用解析模型分析了梯形磁体阵列气隙磁密谐波分布的规律,并对其进行优化;三维有限元仿真结果表明所提解析模型具有较高的准确度,同时采用经过优化的梯形阵列定子,可以达到提高气隙磁密正弦性从而减小推力波动的目的。 展开更多
关键词 空心直线同步电机 三维解析模型 HALBACH阵列 气隙
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无刷直流电机槽极比对电机性能的影响 预览
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作者 余莉 芮元栋 孙加伟 《现代电子技术》 北大核心 2018年第3期166-170,共5页
无刷直流电机的槽极比对高速无刷直流电机性能起着关键的作用。基于对电机槽极数比例的选择,对4极6槽、4极12槽和4极24槽的无刷直流电机进行设计和分析。由电磁负荷确定电机的主要尺寸和部分参数并建立数学模型。在有限元理论的基础上,... 无刷直流电机的槽极比对高速无刷直流电机性能起着关键的作用。基于对电机槽极数比例的选择,对4极6槽、4极12槽和4极24槽的无刷直流电机进行设计和分析。由电磁负荷确定电机的主要尺寸和部分参数并建立数学模型。在有限元理论的基础上,利用Ansoft瞬态分析,对比几种电机的反电动势、气隙磁密、效率和转矩,验证了4极6槽电机的实用性以及在效率、转矩和气隙磁密方面的优势,最终得出该电机在理论和实践中各项性能都能达到最优效果的结论。 展开更多
关键词 无刷直流 有限元分析 气隙 槽数 极数 反电动势 效率 转矩
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核电汽轮发电机定子内部短路故障对转子涡流损耗影响 预览
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作者 赵洪森 戈宝军 +2 位作者 陶大军 韩继超 王立坤 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期17-25,共9页
针对核电汽轮发电机定子内部短路故障后转子表面涡流损耗的分布问题,结合场路耦合数学模型和涡流损耗计算方法对该问题进行了详细的研究。首先建立了核电汽轮发电机场-路耦合时步有限元数学模型,计算发电机故障前后影响转子表面损耗的... 针对核电汽轮发电机定子内部短路故障后转子表面涡流损耗的分布问题,结合场路耦合数学模型和涡流损耗计算方法对该问题进行了详细的研究。首先建立了核电汽轮发电机场-路耦合时步有限元数学模型,计算发电机故障前后影响转子表面损耗的气隙磁密,并采用快速傅里叶法对气隙磁密进行谐波分析,进一步研究了故障后各次谐波的瞬态变化以及不同故障工况下气隙磁密各次谐波幅值平均值的变化特性。其次,计算并分析核电汽轮发电机定子绕组短路故障前后,转子表面小齿和槽楔的瞬态涡流损耗与一个周期的平均涡流损耗,并进一步揭示了不同故障工况下,转子表面小齿,大齿和槽楔平均涡流损耗的分布规律,得到一些有意义的结论,为转子温升的计算提供了理论基础。 展开更多
关键词 核电汽轮发电机 短路故障 气隙 涡流损耗 场路耦合
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