普锐斯电机磁场分析

普锐斯电机磁场分析
普锐斯电机磁场分析

横向磁场永磁电机的发展和研究现状

横向磁场永磁电机的发展和研究现状 【摘要】横向磁场永磁电机因其高转矩密度和高效率的优点,吸引各国电机设计人员们对其结构设计、制造工艺、磁场分析及运行性能等方面展开了具体研究。在查阅现有的国内外相关文献资料的基础上,系统介绍了横向磁场永磁电机的主要拓扑结构的特点,分析了当前国内外横向磁场电机的主要研究方向,最后对其应用前景进行了展望。 【关键词】横向磁场;拓扑结构;自定位转矩;功率因数 1.引言 横向磁场永磁电机(Transverse Flux Permanent Magnet Machine,简称TFPM)是由德国著名电机专家H.Weh教授率先于1986年提出的一种新型电机结构,与传统电机相比,横向磁场电机具有以下特点[1][2]: (1)电机的每相都完全独立,因此相与相之间没有电磁耦合,可提高电机的容错能力。 (2)电机磁路呈三维分布,磁路与电路(线圈部分)处于不同平面,定子尺寸和线圈尺寸相互独立,从而使TFPM能够同时获得较大的定子齿横截面和线圈横截面,大大提高了电机的转矩密度,其输出大约是标准工业用异步电机的5~10倍。 (3)在保持转速、电机主要尺寸、气隙磁密等参数不变时,TFPM的功率与电机的极对数成正比,适用于低速、大转矩场合。 近几年来,随着电动车、电力直接推进装置和风力发电技术研究的深入,对高转矩密度、低速直接驱动电机的要求更为迫切,于是横向磁场永磁电机因其上述优点成为了新型电机的研究热点之一。许多欧美经济发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行横向磁场电机的理论和应用研究,丰富了横向磁场永磁电机的拓扑结构,促进了横向磁场电机的发展。本文较系统地介绍分析了当前横向磁场永磁电机的主要拓扑结构,阐述了当前国内外横向磁场电机的主要研究方向和方法,并对横向磁场电机存在的问题也做了简单介绍。 2.横向磁场电机的拓扑结构形式 按照永磁体的有无及安装方式来分,横向磁场电机拓扑结构可以分为四类:平板式、聚磁式、无源转子式和磁阻式[3]。 图1为德国亚琛的G.Henneberger教授设计的外转子平板式横向磁场永磁电机。这种结构中,永磁体被均匀地平铺于转子表面,相邻的永磁体被充磁成不同的极性,充磁方向一般为径向,U形定子铁心以两倍极距均匀分布在圆周上,其

(完整word版)永磁电机

1.论述永磁电机相对于传统电励磁电机的优缺点 优点: ①取消了励磁系统,降低了损耗,提高了效率; ②取消了励磁绕组和励磁电源,结构简单,运行可靠; ③稀土永磁电机结构紧凑,体积小,重量轻; ④电机的尺寸和形状灵活多变; ⑤微型永磁直流电动机,由于结构工艺简单、质量减轻,总成本一般比电励磁电机低。 缺点: ①控制问题 由于永磁电机是靠永磁体建立机电能量转换所需,气隙磁场永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场,但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因数,永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。 ②不可逆退磁问题 如果设计或使用不当,永磁电机在过高(钕铁硼永磁)或过低(铁氧体永磁)温度时,在冲击电流产生的电枢反应作用下,或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁,或叫失磁,使电机性能降低,甚至无法使用。 ③成本问题 铁氧体永磁电机,特别是微型永磁直流电动机,由于结构工艺简单、质量减轻,总成本一般比电励磁电机低,因而得到了极为广泛的应用。由于稀土永磁目前价格还比较贵,稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高,这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。 2.画出永磁材料的特性曲线,并列出其主要参数

永磁材料的主要磁性能指标是:剩磁(Jr, Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m。我们通常所说的永磁材料的磁性能,指的就是这四项。永磁材料的其它磁性能指标还有:居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫顽力的温度系数(Brθ, jHcθ)、回复导磁率(μrec.)、退磁曲线方形度( Hk/ jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。 永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等;机械性能则包括维氏硬度、抗压(拉)强度、冲击韧性等。此外,永磁材料的性能指标中还有重要的一项,就是表面状态及其耐腐蚀性能。 磁能积曲线 (BH)max 退磁曲线上任何一点的B和H的乘积即Bm、 Hm和(BH)代表了磁铁在气隙空间所建立的磁能量密度,即气隙单位体积的静磁能量,由于这项能量等于磁铁Bm与Hm的乘积,因此称为磁能积,磁能积随B而变化的关系曲线称为磁能曲线,其中一点对应的Bd和Hd的乘积有最大值,称为最大磁能积。 回复线

永磁同步电动机电磁场计算中定转子空间相对位置确定的研究

第34卷第2期2004年3月 东南大学学报( 自然科学版) JO UR NAL OF S OUTHEA ST UNIVER SITY (Natural Science Edition) Vol 134No 12 Mar.2004 永磁同步电动机电磁场计算中定转子 空间相对位置确定的研究 刘瑞芳1,3 严登俊2 胡敏强1 (1东南大学电气工程系,南京210096)(2河海大学电气工程学院,南京210098)(3北京交通大学电气学院,北京100044) 摘要:采用通用有限元软件对永磁同步电动机电磁场分析时,存在着电动机定、转子轴线相对位置未知的问题,而确定这个相对位置是任意负载下磁场计算的前提.本文通过研究电动机电磁量之间的关系找到特定内功率因数角下气隙合成电势和内功率角的特征.提出一种相当于逆问题分析的处理方法,在不同定子电流初相位下进行计算,搜寻对应于特定内功率因数角磁场分布,从而求得定转子空间的初始相对位置. 关键词:永磁同步电动机;有限元;定转子空间相对位置 中图分类号:T M351 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2004)022******* Investigation in determining the relative position between stator and rotor of a PMSM in electromagnetic field calculation Liu Ruifang 1,3 Yan D engjun 2 Hu Minqiang 1 (1Department of Electrical Engineering,Southeas t Univers ity,Nanjing 210096,C hina)(2C ollege of Electrical Engineering,Hohai Univers ity,Nanjing 210098,C hina)(3School of Electrical Engineering,Beijing Ji aotong University,B eiji ng 100044,Chi na) Abstract:When designing universal finite ele ment sof tw are for analyzing the per manent magnet synchronous motors (PM S Ms),the relative position of the stator and rotor a xis remains unkno wn.How ever determining the relative position is a precondition for electroma gnetic field calculation.Through analyzing the basic relationship of variables in synchronous machines the characteristics of air gap resultant E M F and inner power angle under special inner po wer factor angle can be obtained.A technique similar to inverse problem solving is proposed in this paper.A series of electromagnetic field calculation under different armature current initial phase angles are carried out firstly,then through searching the field of special inner pow er factor angles the relative position of rotor and stator can be determined subsequently.Key words:PM S M;finite element method (FE M);relative position of stator and rotor 收稿日期:2003201222. 作者简介:刘瑞芳(1971)),女,博士生;胡敏强(联系人),男,博 士,教授,博士生导师,m qhu@https://www.360docs.net/doc/5411856887.html,. 在永磁同步电动机通用软件设计中,存在着电动机定、转子相对位置未知的问题,而确定这个相对位置是进行永磁同步电动机负载磁场计算的前提.现有文献多采用根据具体电动机的结构和槽号 分配来判断定、转子轴线相对位置[1~3].但对通用程序,软件系统应当具有自动判断定、转子初始相对位置的功能,否则会使用户对程序的干预大大增加,不易实现程序的自动化和通用化. 1 定转子空间相对位置的确定问题 根据M axwell 方程,永磁同步电动机的二维电磁场边值问题可以表述为

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析 1 引言 与传统的电励磁电机相比,永磁同步电动机具有结构简单,运行稳定;功率 密度大;损耗小,效率高;电机形状和尺寸灵活多变等显著优点,因此在航空航 天、国防、工农业生产和日常生活等各个领域得到了越来越广泛的应用。 随着电力电子技术的迅速发展以及器件价格的不断下降,越来越多的直流电 动机调速系统被由变频电源和交流电动机组成的交流调速系统所取代,变频调速 永磁同步电动机也应运而生。变频调速永磁同步电动机可分为两类,一类是反电 动势波形和供电电流波形都是理想矩形波(实际为梯形波)的无刷直流电动机,另 一类是两种波形都是正弦波的一般意义上的永磁同步电动机。这类电机通常由变 频器频率的逐步升高来起动,在转子上可以不用设置起动绕组。 本文使用Ansoft Maxwell 软件中的RMxprt 模块进行了一种调速永磁同步电 动机的电磁设计,并对电机进行了性能和参数的计算,然后将其导入到Maxwell 2D 中建立了二维有限元仿真模型,并在此模型的基础上对电机的基本特性进行 了瞬态特性分析。 2 调速永磁同步电动机的电磁设计 2.1 额定数据和技术要求 调速永磁同步电动机的电磁设计主要包括主要尺寸和气隙长度的确定、定子 冲片设计、定子绕组的设计、永磁体的设计等。通过改变电机的各个参数来提高 永磁同步电动机的效率η、功率因数cos ?、起动转矩st T 和最大转矩max T 。本例所设计永磁同步电动机的额定数据及其性能指标如下: 额定数据 数值 额定功率 N 30kw P = 相数 =3m 额定线电压 N1=380V U 额定频率 =50Hz f 极对数 =3p 额定效率 N =0.94η 额定功率因数 N cos =0.95? 绝缘等级 B 级 计算额定数据:

公共关系经典案例分析教学文稿

学习-----好资料 公共关系案例分析 [——“蒙牛—超女”与“闪亮—快男” “超女”、“快男”的推出是的原本火爆的湖南卫视收视率再创新高,尤其是“第二节超级女声”大赛成为2005年中国演出市场上最引人瞩目的现象,甚至到达了轰动全国的地步。而07年的“快男”也在短短3 个月时间内打了一场高效漂亮的闪电战。“超女”、“快男”何以取得如此巨大的成功?让那么多中国家庭的电视机同时集中到一个电视台,让那么多媒体跟踪报道,成为全国成像那么多百姓的街头巷议论轮的话题,这和他们所从事的公共关系活动是密切相关的。 公共关系是指某一组织为改善与社会公众的关系,促进公众对组织的认识,理解及支持,达到树立良好组织形象、促进商品销售的目的的一系列促销活动。它的本意是社会组织、集体或个人必须与其周围的各种内部、外部公众建立良好的关系。它是一种状态,任何一个企业或个人都出于某种公共关系状态中。它又是一种活动,当一个工商企业或者个人有意识地、自觉地采取措施去改善和维持自己的公共关系状态时,就是在从事公共关系活动。作为公共关系主体长期发展战略组合的一部分,公共关系的涵义是指这种管理职能:评估社会公众的态度,确认与公众利益相符合的个人或组织的政策与程序,拟定并执行各种行动方案,提高主体的知名度和美誉度,改善形象,争取相关公众的理解与接受。 公共关系包括组织、公众和传播三要素,接下来我将从这三方面对“蒙牛—超女”和“闪亮—快男”的成功进行分析。 首先,从组织上讲,社会学家认为,“组织就是精心设计的以达到某种特定目标的社会群体”①,“超女”、“快男”这个组织的设计可谓独具匠心,从海选到预赛、复赛,层层淘汰,又层层设立复活机制,有决出的各赛区冠亚季军参加在星城长沙举行的决赛,吊足了观众的胃口,也可以在长达几个月的时间内对选手进行包装。另外,组织作为一个有机体,它的生存、发展也需要良好的环境,环境构成了组织发展的基本条件,“组织是社会的一种器官,只有能为外部环境做出自己的贡献,才能算有所成就”,“组织存在的唯一理由,就是为外部环境提供良好的服务”。 更多精品文档. 学习-----好资料 ②就环境而言,“超女”、“快男”在这点上也处理得比较妥当,其内部环境诸如决策层、员工队伍、管理机制、文化氛围、精神面貌等都做到了和谐有序。 从外部环境上分析,外部环境中一项最重要的内容就是公众,尤其对于“超女”、“快男”这类选秀节目而言,公众的支持与否直接决定了他们的命运。作为公共关系工作的对象,公众是以某个特定组织为核心而形成的特殊的利益共同体。以“蒙牛”为例,“蒙牛”以“超女”为平台,把公共关系工作的对象集中在年轻人身上,“蒙牛”获得“超女”的冠名费为2000万,加上15秒的插播广告及现场广告牌等,其投入总额在2800万左右。当然,“蒙牛”为“超女”贡献的远不止于此,在许多公交车体、户外灯箱和平面媒体广告上,都留下了“超女”们的倩影,而这笔投放费用则高达8000多万。前后两者数字相加,“蒙牛”的投入已达1.08亿。随着湖南卫视收视率和社会声望的急剧上升,“蒙牛”也获得了巨大的利益,成为时下年轻人的时尚饮品,往往是一提到“超女”马上就想到蒙牛酸

永磁电机转子磁钢退磁问题分析

永磁电机转子磁钢退磁 问题分析 The manuscript was revised on the evening of 2021

关于永磁同步电机转子磁钢退磁问题分析 于平 2015年7月30日 鉴于前期测试伺服电机及客户现场也有出现过伺服电机转子磁钢退磁的情况,经查阅相关资料并结合实验数据,对永磁体退磁原因进行如下分析。 永磁同步电机具有高效率、高力矩惯量比、高能量密度、高调速范围等优点,现已广泛用于军事、工业、农业等各个领域,特别是伺服行业,几乎都是使用永磁同步电机作为执行机构。但是由于永磁体的热稳定性不良、设计经验不足以及使用不当等原因,会造成在使用过程中磁钢出现不可逆退磁。磁钢退磁,会使电机的性能下降,甚至无法使用。所以本文旨在从永磁材料、电机设计、电机使用等方面分析永磁体退磁原因,以供后续参考。 一、永磁体的特性 1、永磁体的工作点及回复线 、永磁体的退磁曲线为直线时(图一),k点为退磁曲线的拐点,当电机带载工作点在k点之上是,卸载后磁钢剩磁会沿着直线B r k回到B r点,当电机带载工作点在k点之下,如P点,此时卸载后磁钢剩磁会沿着直线RP回到R点,此时已造成不可逆退磁。 、永磁体的退磁曲线为曲线时(图二),当电机带载后,工作点为A1,卸载后,回复线不会与曲线A1R重合,而是以A1A2S作为回复线,此时如果电机带载工作点不超过A1,则以A1A2R作为回复线,一旦带载工作点超过A1,假如到了A3点,则会以A3A4P作为回复线,长此下去,不可逆退磁将会越来越严重。

图一退磁曲线为线性时的永磁体工作图图二退磁曲线为曲线时的永磁体工作图 2、温度特性 温度的变化会引起磁钢性能的变化,特别是钕铁硼永磁体,它对温度很敏感(图三),当温度超过一定值,材料磁性能将沿着曲线1逐渐降低,当温度恢复后,它的剩磁将会沿着曲线2进行恢复,造成不可逆退磁。而从图四可以看出,常温下,钕铁硼永磁体的退磁曲线为一条直线,没有拐点,当温度上升时,永磁体的退磁曲线出现拐点且拐点值随着温度的上升而变得越来越大,最低工作点也将越来越高。 图三钕铁硼材料的热退磁图四温度对退磁曲线的影响 3、震动特性 永磁体在收到剧烈的震动或者是敲打后,有可能引起其内部畴发生变化,磁畴的磁矩方向发生变化后, 磁钢磁性能会变差, 就会造成磁钢退磁。

公共关系案例分析练习

案例分析1:顾客争座时,肯德基怎么办? 2000年8月,江西第一家肯德基餐厅落户南昌,开张数周,一直人如蜂拥,非常火爆。不想一月未到,即有顾客因争座被殴打而向报社投诉肯德基,造成一场不小的风波。 事件经过大致如下:一位女顾客用所携带物品占座位后去排队购买套餐时,座位被一位男顾客坐住而发生争执。先是两位顾客因争座发生口角,尽管已引起其他顾客的注意,但都未太在意,此时餐厅的员工未能及时平息两人的争端。接着两人争吵上升到大声争吵,店内所有顾客则都开始关注事态,邻座的顾客则停止用餐,离座回避,带小孩的家长担心事态危险和小孩受到粗话影响,开始领着小孩离店。最后二人争吵上升到斗殴,男顾客大打出手,殴伤女顾客后离店,别的顾客也纷纷离座外逃和远远地看热闹。女顾客非常气愤,当即要求肯德基餐厅对此事负责,并加以赔偿。到此时,其影响面还局限于人际范围,如果餐厅经理能满足顾客的要求,女顾客就不至于向报社投诉。但餐厅经理表示“这是顾客之间的事情,肯德基不应该负责”,拒绝了女顾客的要求。女顾客马上打电话向《南昌晚报》和《江西都市报》两报投诉。两报立即派出记者到场采访。女顾客陈述了事件的经过并坚持自己的要求,而餐厅经理在接受采访时对女顾客被殴表示同情和遗憾,但是认为餐厅没有责任,不能做出道歉和赔偿。两报很快对此事作了报道,结果引起众多市民的议论和有关法律专家的关注。 思考:(1)从公共关系角度来看,顾客争座,肯德基到底该不该管? (2)通过这一事件,我们应该汲取哪些教训? 相关原理:顾客关系、公关意识、全员公关等。 案例分析2:IBM公司的“金环庆典”活动 美国IBM公司每年都要举行一次规模隆重的庆功会,对那些在一年中做出过突出贡献的销售人员进行表彰。这种活动常常是在风光旖旎的地方,如百幕大或马霍卡岛等地进行。对3%的作出了突出贡献的人所进行的表彰,被称作“金环庆典”。在庆典中,IBM公司的最高层管理人员始终在场,并主持盛大、庄重的颁奖酒宴,然后放映由公司自己制作的表现那些作出了突出贡献的销售人员工

新型横向磁通永磁电机磁场研究

第27卷第24期中国电机工程学报V ol.27 No.24 Aug. 2007 2007年8月Proceedings of the CSEE ?2007 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号:0258-8013 (2007) 24-0058-05 中图分类号:TM341 文献标识码:A 学科分类号:470?40 新型横向磁通永磁电机磁场研究 褚文强,辜承林 (华中科技大学电气与电子工程学院,湖北省武汉市 430074) Study on Magnet Field of Novel Transverse-flux Permanent Magnet Machine CHU Wen-qiang, GU Cheng-lin (College of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, Hubei Province, China) ABSTRACT: Firstly,a novel transverse-flux permanent magnet machine(TFPMM) is introduced.Then its no-load magnetic field is analyzed, including flux curve, the influence of different air gap/permanent magnet weight on magnetic field. Beside its cogging torque is also calculated.Finally, The experimental data is given and compared with the magnetic field computation results to prove the method above is available. KEY WORDS: transverse-flux; permanent-magnet machine; magnetic field computation 摘要:简要介绍了一种新型横向磁通电机,然后针对该电机进行了空载磁场分析,给出了磁通变化曲线,分析了气隙长度、永磁体宽度对磁场的影响,同时还计算了电机定位力矩。给出了样机实验数据,并与磁场计算结果进行了对比分析,比较结果说明以上方法是有效的。 关键词:横向磁通;永磁电机;磁场计算 0 引言 横向磁通永磁电机(Transverse-flux permanent magnet machine,TFPMM)是20世纪80年代末由德国的H.Weh教授提出的一种新型电机结构形式[1-2]。磁路结构的改变使其从理论上克服了传统电机齿槽位于同一截面,几何尺寸相互制约,电机转矩难以根本提高的缺陷,特别适合低速、大转矩、直接驱动等应用场合。德国于1988年率先研制了首台45kW横向磁通永磁电机样机,1999年又将TFPMM作为电动车发展优选部件之一;英国Rolls- Royce国际研发中心于1997年设计并制作了3.0MW采用C形定子铁心的TFPMM样机,目前正在研制16相20MW横向磁通永磁电机[3-5];美国通用汽车Allsion传动部着手于研究复合软磁材料(SMC)成形定子的横向磁通电机和爪形齿横向磁通电机,并研制了30kW电动车用横向磁通电机[6-8];国内对横向磁通电机的研究开展较晚,但目前已有不少样机研制成功[9-11]。此外TFPMM还被应用于磁悬浮[12-14]、风力发电、直线驱动[15]等领域。但是上述各种拓扑结构都存在工艺复杂,加工困难,基本上不适合中小功率低速直驱式场合应用。文献[16]提出了一种新型TFPMM拓扑形式,简化了电机结构,降低了对制造工艺的要求,使得TFPMM有可能应用于中小功率场合。本文在文献[16]基础上,利用有限元方法分析了该电机的空载磁场,给出了磁通变化曲线,分析了气隙长度、磁体宽度对磁场的影响,同时还计算了定位力矩,最后对样机的实验数据进行了比较分析。 1 新型横向磁通永磁电机 TFPMM磁路呈三维分布,其拓扑结构变化较为丰富,按其永磁转子结构和磁路特点,可以分为平板式、聚磁式、磁阻式、无源转子式4类[17]。文献[16]正是在德国G.Henneberger教授设计的单边定子平板式TFPMM结构[18]基础上提出一种新型横向磁通电机拓扑结构(内定子、外转子),其定转子结构如图1、2所示,主要结构特点如下: (1)永磁体轴向磁化,相邻磁体极性相反,各相磁体(2p个)沿转子内表面均布,m相磁体轴向分隔,周向对齐。 (2)U形磁轭以两倍极距均布(每相p个),各相独立,三相定子轴向互错120o电角度被固定在非磁性定子支架上。 (3)电枢绕组由同心绕制在U形磁轭中的周向线圈组成。

永磁同步电机内永磁体退磁分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5411856887.html, 永磁同步电机内永磁体退磁分析 作者:马博李博 来源:《科学与信息化》2018年第08期 摘要随着国内科技水平的逐渐提高,对于稀土永磁电机的应用也越来越广泛,相比于传统的电励磁电机相比结构更为简单,从整体上减少了应用过程中的加工和装配产生的费用,效率高控制性能也较强。研究与开发高性能的稀土永磁电机能够有效促进国内生产发展,而研究的重点和难点就在永磁磁场的波动与永磁体失磁的问题。 关键词永磁电机;退磁;原理 近年来国内经济科技的迅猛发展使得很多新兴机械应用于生产工作中,稀土永磁电机就是其中一例。稀土永磁电机的效率高、功率密度大,且具有良好的控制性能,相比于老式的电机结构更加简单明了,运行也十分稳定。随着应用和研究的不断深入,人们发现永磁体存在磁场波动和退磁的问题,直接影响了永磁电机的应用和运行。另外,随着永磁体退磁,磁体内部与电机内的电流和升温以及功角存在相互影响的现象,一旦发展没有得到遏制,就会直接影响电机内部使其发热和破坏转矩的性能,这种情况下,电机一旦应用不当或者是管理存在漏洞没能及时发现问题,电机就会直接报废。因而分析永磁体退磁对于永磁体电机的应用于发展具有重要的意义。 1 永磁体的性质概述 简单来说,永磁体实际上就是一种通过外部的磁场饱和或者进行充磁之后能够保持其磁性和磁力的一种磁性功能材料,这种材料具有一定的稳定性,后期对于外部的能量需求较少并且能够持续且较为稳定的提供磁场,因而也被称之为硬磁材料。这种材料的具体分支十分庞大,根据其制造方式与磁体内部组成成分之间的差异,可以分为铸造永磁体、烧结永磁体、可加工永磁体和黏结永磁体。其中烧结永磁体根据成分可分为铁氧体和金属磁体,可加工永磁体可分为锰铝碳永磁和铜镍铁永磁等五种类型。可以说是选择非常丰富的磁性材料了,应用方面相当广泛。对于永磁电机而言,组成磁极的永磁材料是至关重要的,这种材料的磁性能直接关系着永磁电机的各项素质。例如电机内部的磁路尺寸,电机的整体体积以及相关的功能指标都与电机内部的磁性材料密切相关,甚至影响的着电机的运行效果和运行特性。在非铁磁材料中,随着磁通密度与磁场强度之间的变化和饱和度的差异形成了一条具有其变化性质的曲线,一般称之为磁化曲线,根据曲线的发展变化会存在一个使得非磁性物质存在磁滞性,永磁材料的退磁曲线能够描述其应用特性[1]。 2 永磁电机内永磁体的退磁方式和原因 2.1 退磁方式及原因

利用MAXWELL计算三相变压器电感参数

目录 1 建模 (1) 1.1 创建变压器铁芯框架 (1) 1.2创建气隙 (1) 1.3 创建线圈 (2) 1.4 创建激励电流加载面 (3) 1.5创建计算区域 (3) 2 设置激励 (4) 3设置自适应计算参数 (5) 4设置计算参数 (5) 4.1设置参数Matrix1 (5) 4.2设置参数Matrix2 (6) 5 Check & Run (6) 6 查看结果 (7)

1 建模 打开maxwell 14.0 创建一个新的3D设计项目并将求解器设定为Transient 类型,然后将几何尺寸单位设定为in。 1.1 创建变压器铁芯框架 先创建一个长方体,然后在其内部创建两个大小相等的,关于Z轴对称的长方体,然后使用Subtract构造出铁芯的基本框架,如图1-1所示。 图1-1 1.2创建气隙 先在铁芯下部创建一个扁平的长方体,同样使用Subtract功能在铁芯下部创建气隙,如图1-2、1-3所示。 图1-2

图1-3 1.3 创建线圈 先在最左边铁心柱上创建一个线圈,如图1-4所示。然后使用Duplicate功能复制得到9个相同的线圈,如图1-5图1-6所示。 图1-4 图1-5

图1-6 1.4 创建激励电流加载面 选中所有线圈后,选中YZ平面,使用Separate Bodies得到截面,然后在Edit 中选择Delete以删除多余的面。如图1-7所示。 图1-7 1.5创建计算区域 在Draw中选择Region,X的参数设定为+400,-400;Y的参数设定为+100,-100;Z的参数设定为+150,-150。

2 设置激励 选中左边柱上线圈截面,如图2-1所示,然后在Excitations中选择Assign > Current,参数设置如图2-2所示。在弹出的弹出Add Variable窗口中设置Variable:Mag > Value: 30A。 图2-1 图2-2 按照同样的方法分别选中中间柱和最右边柱上线圈截面,将激励参数分别设置为如图2-3、2-4所示。

丰田公司危机管理案例分析 丰田召回门事件

环境人员过程 事件回放: 自2010年1月28日起,天津一汽丰田因油门踏板存在质量问题召回2009年3月19日至2010年1月25日生产的75552辆RAV4车辆。而去年9月末至今,全球最大的汽车巨头日本丰田汽车公司接连曝出的油门踏板、驾驶座脚垫、刹车系统存在缺陷的问题,先后宣布在全球范围内分别召回卡罗拉、汉兰达、雷克萨斯、RAV4等车型合计850万辆。已超过丰田2009年781万辆的全球总销量丰田公司预计,今年年初至3月,其有史以来最大的汽车召回事件带来的成本和销售损失总计将达20亿美元;而这一系列的召回事件,加上铺天盖地的负面报道除了影响新车销量、使丰田蒙受巨额经济损失之外,更使其陷入了质量和诚信的双重危机。为了恢复声誉,丰田汽车在美国展开危机公关,来稳固自己作为全球最大汽车制造商的地位。 但在事件发生一个星期之内丰田仅仅在报纸上刊登了相关消息,丰田汽车总裁丰田昭夫于2月1日在瑞士达沃斯就丰田“召回危机”扩大事件作出了75秒的公开道歉。另外,2月5日丰田公司社长丰田章男“雪藏”近两周后进行新闻发布会,宣布成立质量监理小组。 在美国当地时间2月23日田公司美国销售总裁兼首席运营官詹姆斯·伦茨在美国众议院能源和商业委员会举行的首场听证会上对丰田未能及时处理车主投诉及安全问题表示道歉,但他同时表示,召回850万辆丰田问题汽车,并“不能完全”消除突然加速的安全隐患,此番表态立即引起全美的关注。 迫于压力,丰田章男于当地时间24日出席美国众议院监督和政府改革委员会召开的听证会,直面美国议员的质询。他对因为安全问题而导致的召回事件表示遗憾,对丰田汽车驾驶者遭碰到的事故暗示深深的歉意。他说,在丰田向来设定的优先目标中,第一是安全,第二是质量,第三是数量。他坦言,过去几年,丰田在寻求数量方面扩张“太过快速”,导致丰田忽视了三个选项上的优先关注顺序。他承诺,丰田将采取一系列办法全面加强产品安全和质量,确保类似事件不再发生。 北京时间3月1日下午丰田章男在记者会上,对丰田汽车给中国消费者带来了影响和担心表示真诚道歉;就脚垫、油门踏板、制动系统三方面进行了说明;并发布了3项改进措施,如丰田将成立由社长本人直属的全球质量特别委员会。 丰田汽车公司3月30日在日本召开“全球质量特别委员会”首次会议,该会议决定在中国成立“中国质量特别委员会”,并明确了一汽丰田、广汽丰田、雷克萨斯将齐心协力,

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析 1 引言 与传统的电励磁电机相比,永磁同步电动机具有结构简单,运行稳定;功率密度大;损耗小,效率高;电机形状和尺寸灵活多变等显著优点,因此在航空航天、国防、工农业生产和日常生活等各个领域得到了越来越广泛的应用。 随着电力电子技术的迅速发展以及器件价格的不断下降,越来越多的直流电动机调速系统被由变频电源和交流电动机组成的交流调速系统所取代,变频调速永磁同步电动机也应运而生。变频调速永磁同步电动机可分为两类,一类是反电动势波形和供电电流波形都是理想矩形波(实际为梯形波)的无刷直流电动机,另一类是两种波形都是正弦波的一般意义上的永磁同步电动机。这类电机通常由变频器频率的逐步升高来起动,在转子上可以不用设置起动绕组。 本文使用Ansoft Maxwell软件中的RMxprt模块进行了一种调速永磁同步电动机的电磁设计,并对电机进行了性能和参数的计算,然后将其导入到Maxwell 2D中建立了二维有限元仿真模型,并在此模型的基础上对电机的基本特性进行了瞬态特性分析。 2 调速永磁同步电动机的电磁设计 2.1 额定数据和技术要求 调速永磁同步电动机的电磁设计主要包括主要尺寸和气隙长度的确定、定子冲片设计、定子绕组的设计、永磁体的设计等。通过改变电机的各个参数来提高 T。本例所永磁同步电动机的效率η、功率因数cos?、起动转矩st T和最大转矩max 设计永磁同步电动机的额定数据及其性能指标如下: 计算额定数据:

(1) 额定相电压:N 220V U U == (2) 额定相电流:3 N N N N N 1050.9A cos P I mU η??== (3) 同步转速:160=1000r /min f n p = (4) 额定转矩:3 N N 1 9.5510286.5N m P T n ?==g 2.2 主要尺寸和气隙长度的确定 永磁电机的主要尺寸包括定子内径和定子铁心有效长度,它们可由如下公式 估算得到: 2 i11P D L C n '= N N N cos E K P P η?'=, 6.1p Nm dp C K K AB δ α=' 式中,i1D 为定子内径,L 为定子铁心长度,P '为计算功率,C 为电机常数。 E K 为额定负载时感应电势与端电压的比值,本例取0.96;p α'为计算极弧系数, 初选0.8;Nm K 为气隙磁场的波形系数,当气隙磁场为正弦分布时等于1.11;dp K 为电枢的绕组系数,初选0.92。A 为电机的线负荷,B δ为气隙磁密,A 和B δ的 选择非常重要,直接影响电机的参数和性能,应从电机的综合技术经济指标出发 来选取最合适的A 和B δ值,本例初选为200A/cm,0.7T A B δ==。 由上式可初步确定电机的2i1D L ,但要想进一步确定i1D 和L 各自的值,还应选择主要尺寸比i1i122L L pL D D p λπτπ===,其中τ为极距。通常,中小型同步电动机的0.6~2.5λ=,一般级数越多,λ也越大,本例初选1.4。 永磁同步电动机的气隙长度δ一般要比同规格的感应电动机的气隙大,主要 是因为适当的增加气隙长度可以在一定的程度上减小永磁同步电动机过大的杂 散损耗,减低电动机的振动与噪声和便于电动机的装配。所以设计永磁同步电动 机的气隙长度时,可以参照相近的感应电动机的气隙长度并加以适当的修改。本 例取=0.7mm δ。 确定电动机定子外径时,一般是在保证电动机足够散热能力的前提下,视具 体情况为提高电动机效率而加大定子外径还是为降低成本而减小定子外径。

市场营销案例分析——普锐斯

市场营销案例分析 案例一:普锐斯 1.影响丰田第一代和第二代普锐斯车型的共同微观环境因素: (1)企业:丰田的第一、第二代普锐斯车型都受到设计、技术研发、营销部门的微观因素影响。 (2)竞争者:两代车型都面临着其他汽车公司生产的混合动力车形成的竞争压力。 (3)顾客:是公司微观环境中最重要的行为者,顾客对先进技术的喜爱会导致需求的增加。 (4)公众:公众对企业的商誉和口碑会产生很大营销,对环保的关心会加强其对普锐斯的兴趣。 丰田应对策略: (1)不与美国的运动型多功能车直接竞争,而是制造小型、低速的混合动力车开辟新的市场。 (2)细分市场,并建立针对精通电子学的电子迷和对先进技术感兴趣的消费者的目标市场。 (3)针对注重环保、在乎燃料积极性的消费群体建立另一个目标市场。 (4)利用先进的技术,使普锐斯不仅燃油利用率高,也确实可以省钱,使消费者感到经济实惠。 (5)对于第二代的普锐斯,丰田更是大大提升了它的性能,不仅更加环保,而且给车主提供了发挥空间。 2.影响普锐斯销售的主要宏观因素: (1)技术:技术的进步,使混合动力车的制造成为现实。 (2)政治:政府对购买混合动力车提供减税和免费停车政策,对普锐斯的销售是一种激励。 (3)自然:符合可持续发展的要求,生态友好企业的参与推广,利于混合动力车的营销。 (4)经济:油价的上涨,使得购买混合动力车的效益更被顾客看好。 (5)文化:社会对于环保的呼吁和倡导对消费者的文化价值观构成影响,使得需求增加。 3.丰田的市场营销策略优点: (1)准确细分市场,对市场变化有很强的敏感性和适应性。 (2)深入分析了消费者的心理和行为,创造了需求。 (3)响应了美国联邦政府的环保补贴政策。 (4)在产品的自身性能上进行开发和变化,也提供精致昂贵配置迎合不同消费者需求 建议的改进: (1)广泛征集消费者的创意,利用消费者的智慧来改进车身和系统的设计。 也可以结合附属产品定价,提供不同层次的零部件配置。 (2)进一步细分市场,可以针对不同性别和年龄段的顾客设立目标市场,扩大其客户群。 (3)扩大公司的生产规模,占领更多的市场份额。

Maxwell场计算器系列

Maxwell场计算器系列之1:求单点B,画单点B随时间变化 有些人还是找不到,在这里就特别重点强调一下在ansoft12中做fft的方法:这是最简单的,根本没有特殊操作。就是在results上面右键,create report,然后把Domain里面的Sweep 改成Spectral即可。我之所以在多个帖子中讲最好用Simplorer是因为它比maxwell的fft方法多,而且更灵活,如果你觉得maxwell里面的就可以,那自然好。 因为大家很多都用上了v12,我这里的步骤就按v12的写,大部分步骤在其他版本中类似:(如果想要命令脚本,修改以后多次运行,请使用tool里面的record script功能,修改脚本用记事本或写字板即可。) 0. 画点 抬头看maxwell最上面一行菜单栏,点Draw>point,可以用鼠标选择一点,或者在右下角输入坐标(直角坐标或者极坐标)。 1. 求单点B 1) 在Field Overlays上面用鼠标右键,最底下一个是Calculator,点这个打开场计算器窗口。计算器下面有5个分类,分别是:Input、General、Scalar、Vector、Output,为了让大家不晕菜,用到哪个讲哪个。 2) 依次点Input类别里面的Quantity,然后B 3) 依次点Input类别里面的Geometry,然后point,然后选择刚画的那个点,ok 4) 点Output类别里面的V alue 5) 点Output类别里面的Eval 就可以看到B的结果了,对于2维来说,结果是的格式 2. 画单点B随时间变化 在Field Overlays上面用鼠标右键,最底下一个是Calculator,点这个打开场计算器窗口。 如果像上面那样一次求出B在x、y、z三个方向上的值,这时画图就不知道画哪个,所以你要告诉maxwell画哪个方向上的B或者是B的标量值(三个方向的值平方和,开方) 第一步:先在计算器中进行操作。 1) 在左边的Field Overlays上面用鼠标右键,最底下一个是Calculator,点这个打开场计算器窗口。 计算器下面有5个分类,分别是:Input、General、Scalar、Vector、Output,为了让大家不晕菜,用到哪个讲哪个。 2) 依次点Input类别里面的Quantity,然后B 3) i)如果想画出B的分量和时间的关系,依次点Vector类别里面的Scal?>ScalarX或者ScalarY 或者ScalarZ ii)如果想画出B的值和时间的关系,点Vector类别里面的Mag 4) 依次点Input类别里面的Geometry,然后point,然后选择刚画的那个点,ok 5) 点Output类别里面的V alue 6) 点"Add"按钮,弹出Name expression窗口 7) 在Name后面输入一个名字(英文),比如说我输入Blike,ok后Name expression窗口消

丰田汽车公司案例讨论

案例资料一:深陷召回泥潭的丰田汽车 制造业一直是日本民族的骄傲,精益求精、以质量为生命一直是日本制造的核心精神,而丰田正是日本制造的代表。自1936年丰田正式成立汽车工业公司,至1972年该公司累计生产汽车1000万辆。上世纪70年代是丰田汽车发展的黄金期,从1972年到1976年仅四年时间,丰田就生产了1000万辆汽车,到20世纪90年代初,丰田汽车年产量近500万辆,击败福特名列世界第二。此后,经过近20年的努力,丰田在2008年取代通用汽车而成为世界第一。 2009年丰田一共在世界各地销售781.3万辆汽车,同比减少12.9%,这相比2008年丰田892万辆的成绩,已经少了100多万辆。但丰田依然得益于金融危机的爆发,成功地将美国通用赶下了圣坛,成为了世界汽车业的霸主,不过似乎应了那句“盛极必衰”的中国古语,丰田开始接连不断地发生问题。 八方起火,深陷召回泥潭 早在2009年11月,丰田汽车公司因脚垫滑动卡住油门踏板缺陷召回426万辆汽车。2010年1月21日,丰田汽车宣布,因油门踏板存在质量问题,丰田汽车在美国召回包括凯美瑞、卡罗拉等主力车型在内的8款共计230万辆汽车。28日,丰田又在北美新召回109万辆油门踏板和脚垫存在问题的车辆,共涉及五款车型。同在28日,天津一汽丰田向国家质检总局提交召回报告,宣布召回75,552辆国产RAV4,几乎包含全部一汽丰田国产RAV4车型。1月29日,丰田汽车公司宣布在欧洲召回180万辆油门踏板存在隐患的车辆。 据统计,丰田从美国和加拿大已经大约召回555万辆脚垫存在隐患的汽车。这些汽车脚垫可能卡住油门踏板致使汽车突然加速,引发危险。 到2月1日,此次大规模全球召回汽车总数已超过800万辆,超过丰田去年781万辆的全球总销量。丰田公司发言人称公司正在做继续的调查看召回车型是否涉及拉丁美洲、中东和非洲市场。 2月5日,召回更扩大到日本国内。作为丰田公司新型环保汽车的主打产品、目前在日本最畅销的混合动力车普锐斯4日被曝刹车系统出现问题。据日本媒体5日报道,丰田已经决定在日美两大市场召回该车,总量预计为27万辆。 据悉,被投诉存在质量隐患的是2009年5月份开始发售的新版普锐斯。该车在特定条件下,制动系统会出现刹车困难的情况。新版普锐斯全部产自日本国内。截至目前,日本国土交通省共接到14宗投诉,丰田的销售商则收到77宗投诉。 丰田方面称,公司已经从2010年1月份起开始采取相应措施,在生产中更改了控制防抱死制动系统(ABS)的电脑程序。而接到投诉的销售商也对问题车进行了维修。 日本媒体认为,在丰田汽车因油门脚踏被大规模召回之际,其环保战略主打车普锐斯再曝质量问题,这将对丰田品牌形象及今后的战略发展产生重大影响。 赔钱丢脸,丰田遭受重创 据海外媒体报道,来自CSM Worldwide咨询公司的零配件专家估计每辆被召回的汽车的维修费用大约为25美元至30美元,不包括人工成本。如果按照召回800万辆车计算,丰田此次在维修方面的损失就高达2亿美元至2.4亿美元。

永磁同步电机失磁故障的对策分析

永磁同步电机失磁故障的对策分析 1.引言 永磁同步电机由于其结构简单、运行可靠、损耗少、功率密度高、电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点,应用范围极为广泛,遍及航空航天、国防、工农业和产和日常生活的各个领域。目前,永磁电机的应用领域仍在不断的拓展,风力发电、电动汽车等新能源领域也在大量使用永磁电机。因此,为了确保像电动汽车这样的应用系统以及其它对可靠性要求更高的应用领域的安全性,必须重视永磁同步电动机运行的可靠性和稳定性。 嵌入电机内的永磁体是永磁同步电机重要的结构部件,它的磁性能直接影响永磁同步电机的效率、性能和可靠性。在温度、电枢反应及机械振动等因素影响下,嵌入电机内的永磁体可能会产生不可逆失磁,使电机性能急剧下降,甚至有可能导致电机停转,对于像电动汽车这样的应用系统,永磁电机的突然失磁是非常危险的。因此,分析永磁同步电机的永磁体磁性能及失磁故障,对电机安全高效运行具有十分重要的意义[1][2]。 2.国内外研究现状 近年来,国内外对永磁材料的失磁机理和永磁同步电机的失磁故障进行了广泛的研究。文献[3]对稀土永磁材料的交流失磁现象进行研究,总结出稀土永磁材料表面磁感应强度在不同频率的交变磁场作用下随时间的变化规律。文献[4]针对稀土永磁同步电机在运行一段时间后性能下降这一现象,分析了引起电机失磁的原因,提出了在检修和运行中避免失磁的一些有效方法。文献[5]提出了一种基于卡尔曼滤波器的永磁同步电机永磁体磁场状况在线监测方法。文献[6][7]中通过建立参数模型或有限元模型来研究电机的失磁故障,提出了一些对永磁同步电机失磁故障的监测方法。文献[10]对失磁故障原因进行了全面的分析,提出了离线和在线检测方法。基于永磁体磁场状况的动态监测,可防止永磁电机失磁状况的恶化,降低不可逆失磁程度。文献[13]提出一种改进的反电势法,可用于永磁体磁链估计。 3.永磁同步电机失磁的发生 任何磁性材料都存在材料自身的磁性能稳定问题。永磁材料也具有失磁特

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