题名 基于铁钴合金的高功率密度永磁同步电机设计
1
作者
朱龙飞 尹帅 陈思思 高林飞
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《微电机》
2025年第1期39-44,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(52377062) 辽宁省自然科学基金联合基金项目(2023-MSLH-243)。
文摘
针对定子铁心饱和限制了严格尺寸约束的常规电机功率密度进一步提升的问题,本文提出一种高饱和磁性能的铁钴合金与硅钢拼接定子电机设计方案,测试了叠压退火工艺加工的铁钴合金铁心磁性能,总结出该材料磁化性能曲线,在此基础上提出针对铁钴合金的变系数损耗模型,以一台额定功率为2.1kW的样机为例,建立对定子采用铁钴合金和铁钴合金拼接硅钢的有限元模型,以输出转矩和损耗为性能指标,进行有限元仿真,最后计算普通硅钢材料和拼接方案的过载性能和功率密度。研究结果表明铁钴合金与硅钢拼接定子电机方案较普通硅钢电机额定功率密度与峰值功率密度分别提升17.02%和45.32%,验证了该电机设计方案的合理性。
关键词
高功率密度 铁钴合金 拼接组合定子
Keywords
high power density iron-cobalt alloy splicing composite stator
分类号
TM351
[电气工程—电机]
TM341
[电气工程—电机]
题名 高效非晶合金电机关键技术研究综述
2
作者
佟文明 李世奇 唐任远
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2024年第5期496-513,共18页
基金
国家自然科学基金项目(52222702)。
文摘
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
Keywords
amorphous alloy motor radial flux axial flux topology processing technique loss calculation vibration and noise optimization
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 变频器供电对永磁电机振动噪声源的影响研究
被引量：96
3
作者
唐任远 宋志环 于慎波 郝雪莉 王巍
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第3期12-17,共6页
基金
辽宁省教育厅创新团队项目(T2006100 2009S074)
文摘
为了研究变频器供电时永磁电机振动噪声源的特征频率,采用有限元法计算变频器供电时永磁电机的气隙磁场并进行频谱分析,通过与实测气隙磁场的对比分析总结出变频器供电时气隙磁场的主要谐波频率表达式。根据麦克斯韦定律计算出作用在电机定子表面的电磁激振力,并加载到定子表面用来计算变频器供电时永磁电机的三维声场。对计算出的噪声声压级进行频谱分析,推导出变频器供电时气隙磁场谐波频率与电机振动噪声频率的对应关系表达式并进行实验进行验证。实验结果表明利用所得到的解析表达式可以预估出永磁电机在变频器供电条件下的主要振动噪声峰值频率。
关键词
永磁电机 开关频率 电磁激振力 振动噪声 频谱分析
Keywords
PM machines switching frequency electromagnetic force vibration and acoustic noise fre- quency analysis
分类号
TU313
[建筑科学—结构工程]
题名 稀土永磁电机正进入大发展的新时期
被引量：32
4
作者
唐任远 赵清 周挺
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2011年第1期1-8,30,共9页
文摘
稀土永磁电机作为节能减排、绿色能源及信息化等领域的发展焦点已成为众人研究的对象.针对永磁风力发电机、超高效永磁同步电动机、交流永磁伺服电动机和特种永磁电机等已研究电机进行介绍和分析,列出各自的特点及适用场合,给出其与传统电机的性能对比结果.由于用户对电机性能的要求日益增高,电机结构日益新颖多样,因此,增加了设计及研究的复杂性.通过多耦合系统、多学科知识的整合,永磁电机的性能得到了进一步的优化,并且将会得到更大的发展.
关键词
永磁风力发电机 混合励磁发电机 超高效永磁同步电动机 变频调速永磁电动机 交流永磁伺服电动机 盘式永磁电机 无铁芯永磁电动机 横向磁通永磁电机
Keywords
permanent magnet wind power generator hybird excitation generator premium efficiency permanent magnet synchronous motor variable frequency speed regulation permanent magnet motor AC permanent magnet servo motor disc type permanent magnet motor coreless permanent magnet motor transverse flux permanent magnet motor
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 考虑磁致伸缩效应永磁电机的振动噪声研究
被引量：9
5
作者
韩雪岩 张哲 吴胜男 陈健
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2015年第1期28-34,共7页
基金
国家科技支撑计划(2013BAE08B00) 国家自然科学基金(51307111) 辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2013049)资助项目
文摘
硅钢片的磁致伸缩是永磁电机产生振动噪声的原因之一。本文基于压磁方程,建立了考虑磁致伸缩效应的磁-机械耦合模型,给出求解区域内的基本假设及相应的边界条件,以一台11k W永磁同步电机为例,应用有限元计算了在理想电流和实验电流供电下由电磁力和磁致伸缩效应两种振动源单独和共同作用时引起的振动;在此基础上分析了电机周围的声场分布。为了验证模型,对该永磁电机的振动和噪声分别进行了实验研究。理论计算与测量结果的比较验证了该耦合模型的正确性,为在设计阶段计算永磁电机振动噪声大小、分布和寻求新的降噪措施,提供了理论依据和计算方法。
关键词
永磁电机 磁致伸缩 磁-机械耦合 有限元分析 振动噪声
Keywords
permanent magnet synchronous motor（PMSM） magnetostriction magnetic-mechanical coupling finite element analysis vibration and noise
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 桥式起重机用细长型外转子永磁电机的研究设计
被引量：8
6
作者
马鑫 韩雪岩 贾建国 宁杰
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第14期511-517,共7页
基金
国家科技支撑计划(2015BAF06B04)资助项目
文摘
传统桥式起重机传动系统由电机、联轴器、减速机、卷筒组成,传动系统复杂,噪声大,抗冲击能力差。针对细长型外转子永磁的设计进行研究,结合桥式起重机运行特点,提出电机的结构形式及运行特性曲线,着重研究极槽配合、气隙长度、漏磁系数等参数对细长型永磁电机设计的影响,实现电机与卷筒一体化,使传动系统体积小、结构简单、噪声低、可控性强、节电、节材;同时,对于外转子永磁电机的温度场和电磁场进行了分析计算。通过30t桥式起重机的现场运行与测试,证明了研究设计方法的正确性以及在起重机上应用的可行性。
关键词
桥式起重机 永磁电机 外转子
Keywords
bridge crane permanent magnet motor outer rotor
分类号
TM315
[电气工程—电机]
题名 电动汽车用永磁电机温升及冷却的研究
被引量：5
7
作者
陈丽香 付佳玉 张超 孙宁
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《微电机》
北大核心
2020年第6期13-17,23,共6页
文摘
本文基于一台104kW,1250r/min的电动汽车用永磁电机,设计了螺旋与Z形的水冷结构,基于流固耦合法,对两种冷却结构下电机的流体场与温度场进行分析,详细对比了两种水冷结构下的电机绕组、铁心的温升以及轴承和永磁体的温度。另外,为了进一步优化电机的冷却结构,本文设计了不同数量、宽度的水路,研究不同水路结构对电机温升的影响。最后基于设计好的水冷结构,给定不同的冷却水速,研究水流速度对电机温升的影响,并进行了不同水流速度下的温升试验。将实验值和计算值进行了误差分析,其误差在工程允许范围内,验证了冷却方案的可行性。
关键词
电动汽车 永磁同步电机 温升 电机冷却
Keywords
electric car permanent magnet synchronous motor temperature rise motor cooling
分类号
TM351
[电气工程—电机]
TM341
[电气工程—电机]
题名 基于裂比的非晶合金永磁电机设计技术
被引量：5
8
作者
张超 朱建国 佟文明 韩雪岩
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心 悉尼理工大学
出处
《电机与控制应用》
北大核心
2017年第8期48-53,共6页
基金
国家自然科学基金(51307111) 国家科技支撑计划(2013BAE08B00) 辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2013049)
文摘
非晶合金材料电磁性能优异,应用于电机领域能显著降低电机铁心损耗,提高电机效率。针对非晶合金材料的特点,基于永磁电机基本设计理论,推导了非晶合金电机铜耗与铁心损耗的解析表达式。基于非晶合金永磁电机损耗的解析表达式对非晶合金永磁电机裂比(定子内外径之比)、磁密比值(气隙磁密与铁心磁密之比)的设计进行了研究,得出了非晶合金永磁电机裂比、磁密比值的设计规律。在对非晶合金永磁电机设计规律研究的基础上完成了一台非晶合金永磁电机的设计并进行了试验。所做的研究对非晶合金电机的设计及优化具有一定的参考价值。
关键词
永磁同步电机 非晶合金 裂比 气隙磁密
Keywords
permanent magnet synchronous motor （PMSM） amorphous alloy split ratio air-gap flux density
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 轴向磁通永磁电机气隙磁场端部效应研究
被引量：3
9
作者
周挺 徐昕 孙明灿 兰玉华
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心 河北电机 股份有限公司
出处
《微电机》
2016年第3期14-17,共4页
基金
国家科技支撑计划项目(2013BAE08B00) 国家自然科学基金(51307111) 辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2013049)
文摘
轴向磁通电机永磁体尺寸沿径向变化较大,且定子绕组有效长度较短,因此气隙磁场径向端部磁密值的削弱不可忽略。以一台7 k W、4000 r/min表贴式双转子轴向磁通永磁电机为例,采用三维有限元法分析气隙磁场端部效应,并得出结论:气隙长度δ增大至2 mm时对内、外端部磁场影响程度相同;极弧系数αp增大,内端部气隙磁密变化速度先减小后增大,外端部恰相反,αp=0.75时分别达到速度最小值与最大值;外端部气隙磁场随斜极角度呈明显的周期性变化,气隙圆环外径至平均半径之间气隙磁密周期变化范围为[θz,2θz)。
关键词
轴向磁通结构 气隙磁密 有限元法 径向端部效应
Keywords
structure of axial flux flux density of gap FEM end-effect in radial direction
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 高速内置式永磁电机转子机械强度研究
被引量：15
10
作者
佟文明 次元平
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第11期45-50,共6页
基金
国家自然科学基金(51307111) 国家科技支撑计划项目(2013BAE08B00) 辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2013049)
文摘
为了研究高速内置式永磁电机转子机械强度,根据受力平衡原理,推导了极端情况下内置式高速永磁电机转子隔磁桥最大应力的解析计算公式。利用该解析公式和有限元方法分别分析了隔磁桥宽度对最大应力的影响规律,得到解析解和有限元计算结果最大偏差在7.5%以内,证明了解析推导的正确性。通过将永磁体沿圆周方向进行分段,增加隔磁桥的数量,将应力分散到多个隔磁桥上,以减小应力最大值。利用有限元方法分析了永磁体不分段、分两段和分三段时转子强度和空载漏磁因数,通过与未分段进行对比,永磁体分两段和分三段时隔磁桥最大应力分别减小58.5%和71.2%,而空载漏磁因数随着分段数增加而增大。
关键词
内置式永磁电机 高速 隔磁桥 机械强度 漏磁因数
Keywords
interior permanent magnet motor high speed magnetic barrier mechanical strength magnetic leakage factor
分类号
TM315
[电气工程—电机]
题名 永磁电机电枢反应电抗的研究
被引量：2
11
作者
安忠良 赵彬 周挺 高俊
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《微电机》
2015年第10期1-6,共6页
文摘
针对永磁同步电机的电抗参数的变化规律进行研究。介绍并完善等效交直轴磁路法,对不同功率,不同磁路结构的永磁同步电机进行电抗参数的计算,根据计算结果总结电机电抗参数随内功率因数角的变化规律,以及与磁路结构的关系。对多台电机进行电抗参数的测试,在测试过程中对电压积分法进行完善,使得测试方法更为准确,并将测得数据与计算数据进行对比。
关键词
永磁同步电机 交轴电枢反应电抗 直轴电枢反应电抗 有限元分析
Keywords
PMSM q-axis armature reaction reactance d-axis armature reaction reactance, finite elementanalysis
分类号
TM351
[电气工程—电机]
TM341
[电气工程—电机]
题名 利用定子槽口宽度削弱永磁电机电磁噪声研究
被引量：3
12
作者
王晓宇 孙宁 陈丽香
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电机与控制应用》
2018年第10期73-76,133,共5页
基金
沈阳市科技计划项目(17-7-2-00)
文摘
着重研究了永磁电机定子槽口宽度对电磁噪声的影响。通过电磁力解析计算得出电磁力与定子槽口宽度的计算关系。利用Ansoft软件对1台电动汽车用永磁电机进行电磁场计算,求解改变定子槽口宽度对电磁力波的影响,并用ANSYS软件对该永磁电机进行不同定子槽口宽度的2D声场计算。进行了试验验证,仿真计算与试验结果基本一致,可为该类电机削弱噪声设计计算提供参考。
关键词
永磁电机 电动汽车 定子槽口宽度 噪声
Keywords
permanent magnet motor electric vehicle stator slot width noise
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 盘式永磁电机定子固有频率的研究
被引量：2
13
作者
李全峰 王巍 宋志环 于慎波 唐任远
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电气技术》
2009年第3期10-12,共3页
基金
辽宁省教育厅科技研究项目资助(T2006100)
文摘
本文介绍了一种新的解析法来计算盘式永磁电机定子的固有频率,通过实验证明了利用该解析法估算盘式永磁电机定子固有频率的可行性。通过实验,分析了定子开槽、端盖和绕组对定子固有频率的影响。最后得到一些结论,为盘式电机的模态研究打下基础。
关键词
盘式 永磁电机 定子固有频率
Keywords
disk permanent magnet stator natural frequency
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 计及切向电磁力的永磁同步磁阻电机振动噪声分析
14
作者
安宝辉 张超 王晓宇
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电工电气》
2025年第4期8-13,共6页
文摘
电机电磁振动主要是由于作用在定子内、外侧齿部上的电磁力引起,以一台20 kW、8极48槽永磁同步磁阻电机为研究对象,建立定子齿部所受电磁力模型,分别分析径向电磁力、切向电磁力引起电机振动的原因,并将径向电磁力、切向电磁力以及径向与切向电磁力分别作用于电机定子内表面,对比分析不同电磁力作用下的电机振动噪声特性。结果表明切向电磁力对电机振动噪声的影响不仅有叠加作用,也有抵消作用,为完整体现电机的振动特性,不能忽视切向电磁力对电机电磁噪声的影响。
关键词
永磁同步磁阻电机 切向电磁力 径向电磁力 模态分析 电磁噪声 振动噪声
Keywords
permanent magnet synchronous reluctance motor tangential electromagnetic force radial electromagnetic force modal analysis electromagnetic noise vibration noise
分类号
TM341
[电气工程—电机]
TM351
[电气工程—电机]
题名 磁极分段式高速轴向磁通永磁电机转子强度研究
被引量：3
15
作者
佟文明 次元平
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第6期68-76,共9页
基金
国家自然科学基金(51307111) 国家科技支撑计划项目(2013BAE08B00) 辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2013049)
文摘
为了满足机械强度要求,高速永磁电机通常采用径向磁通结构。随着非晶合金等新型超薄软磁材料的发展,高速高频轴向磁通永磁电机逐步引起关注。为此,针对一种适合于高速运行的磁极分段式轴向磁通永磁电机转子结构进行研究。建立了该转子结构强度解析计算模型,分别利用解析法和有限元法计算了不同极弧因数、转子轮缘宽度以及转子磁极分段数对转子机械强度的影响规律。同时研究了磁极分段式结构对轴向磁通永磁电机气隙磁密、空载反电动势、齿槽转矩和转矩密度等电磁性能的影响。结果证明采用磁极分段式结构能有效提高转子强度,相关研究工作为高速轴向磁通永磁电机的设计提供参考。
关键词
轴向磁通永磁电机 高速 磁极分段 转子支架 机械强度 电磁性能
Keywords
axial flux permanent magnet motor high speed segmented rotor pole rotor spider mechanical strength electromagnetic performance
分类号
TM315
[电气工程—电机]
题名 变频螺杆压缩机用永磁电机转子结构研究
被引量：2
16
作者
陈丽香 褚帅君
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2015年第7期22-26,共5页
文摘
永磁变频螺杆压缩机是未来螺杆压缩机的发展趋势。本文针对所设计的额定功率45k W、额定转速4000r/min压缩机用永磁电机转子结构进行了研究。研究内容包括:1用有限元法分析了不同隔磁磁桥宽度对电机性能的影响;2利用非均匀气隙方法对电机的转子结构进行了优化并分析了非均匀气隙对电机性能的影响;3利用ANSYS有限元软件,对优化前、后转子结构进行机械强度有限元计算,验证了设计电机的安全性。
关键词
螺杆压缩机 隔磁磁桥 永磁电机 机械强度计算
Keywords
screw compressor magnetic bridge width permanent magnet motor mechanical strength calculation
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 基于瞬态热网络法的细长型永磁电机优化设计研究
被引量：1
17
作者
于占洋 韩雪岩 何心永
机构
沈阳工业大学
出处
《大电机技术》
2018年第1期23-27,共5页
基金
国家科技支撑计划课题(2015BAF06B00)
文摘
本文将瞬态热网络法应用到起重机用细长型外转子永磁电机的优化设计中,以电机效率和成本为优化目标,对一台37.0kW永磁电机进行优化设计。选择永磁体厚度、气隙长度g、电机铁心轴向长度、每槽导体数、导线线规、永磁体厚度六个参数为优化变量,同时约束其槽满率、定子齿部磁密、定子轭部磁密、最大温升、最大转矩在一定范围内。本文分析了细长型永磁电机结构参数对铜损耗和效率的影响,再利用粒子群优化算法对永磁电机进行优化设计。优化结果显示:电机效率提高1.1%,成本也略有下降。最后通过有限元仿真,验证了瞬态热网络法的可行性和准确性。
关键词
细长型永磁电机 粒子群优化算法 优化设计 瞬态热网络法
Keywords
slim permanent magnet motor particle swarm optimization algorithm optimization design transient thermal network
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 用于风力发电的永磁电机齿槽转矩抑制研究
被引量：3
18
作者
安忠良 施劭杰 周红芳
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心 浙江西子富沃德电机 有限公司
出处
《微电机》
2023年第6期26-30,37,共6页
文摘
为削弱永磁风力发电机的齿槽转矩,提高电机性能,采用了在定子上开辅助槽和将永磁体改为面包型的方法。通过能量法分析齿槽转矩的产生机理,探讨了定子辅助槽和面包型永磁体对发电机齿槽转矩的影响;利用有限元软件建立20极36槽表贴式永磁同步发电机模型,基于该模型对其开设辅助槽的数量、槽间距、槽口宽度以及辅助槽深度等相关参数对齿槽转矩的影响进行分析,最终确定辅助槽的最佳设计方案;还研究了面包型永磁体对齿槽转矩的影响。结果表明,采用定子开设辅助槽和面包型永磁体的措施可以有效抑制发电机的齿槽转矩。
关键词
永磁风力发电机 齿槽转矩 辅助槽 面包型永磁体
Keywords
permanent magnet wind turbine cogging torque auxiliary slot bread-type permanent magnets
分类号
TM351
[电气工程—电机]
TM341
[电气工程—电机]
TM315
[电气工程—电机]
题名 50kW车用永磁电机冷却结构优化与温度场分析
被引量：1
19
作者
王立森 夏加宽 朱启生 武彤
机构
沈阳工业大学 电气工程 学院沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《船电技术》
2024年第4期65-69,共5页
文摘
针对车用永磁同步电机在装配空间有限的情况下提高功率密度的问题,以一台50 kW车用永磁电机(PMSM)为研究对象,设计一种新型冷却结构,并进行了温度场仿真计算。通过有限元软件建立PMSM三位温度场仿真模型,得到电机内部绕组温度分布情况,并分析了新型冷却结构的电机温度场分布情况,与传统的冷却结构在同等条件下进行对比分析,结果表明本电机新型冷却结构设计合理。相比于传统冷却结构,新型冷却结构能更好地降低绕组端部温升,为开发大功率车用永磁电机或减小电机体积提供一定参考。
关键词
车用永磁同步电机 新型冷却结构 温度场
Keywords
permanent magnet synchronous motor for vehicle new cooling structure temperature field
分类号
TM351
[电气工程—电机]
题名 内置U型永磁电机电抗参数研究
20
作者
高俊 韩雪岩 李宏浩 王世伟
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《微电机》
北大核心
2020年第9期20-22,32,共4页
文摘
电枢反应电抗是永磁电机设计中的重要参数。本文首先用等效交直轴法和保存磁导率法对内置U型转子结构永磁电机进行了电抗参数的计算。然后,在不考虑交叉饱和及考虑交叉饱和的情况下,对内置U型转子结构永磁电机的电抗进行了实验测试,并将不同计算方法下的电抗计算值与测试值进行了分析比较,得出计算值与测试值的差异。最后提出一种新的转子磁路结构,该结构能进一步减小内置U型永磁电机的电抗,提高电机的凸极率。
关键词
内置U型永磁电机 电抗参数
Keywords
interior U type permanent magnet motor reactance parameters
分类号
TM351
[电气工程—电机]
TM341
[电气工程—电机]
