磁力机械研究综述
机械变磁通永磁同步电机发展综述_刘细平_章超_陈栋_王敏_徐晨_梁建伟_汪涛

2.1.1 漏磁式 漏磁式机械变磁通永磁同步电机又有添加短路块调磁、添加短路环调磁及添加短路盘调磁三种拓扑结
构. 1)添加短路块调磁方式 日本大阪大学 Lei Ma 和 Sanada 等于 1999 年第 34 届 IEEE 工业应用会议上提出一种通过添加短路块
产生漏磁磁路的机械变磁通永磁同步电机[14],结构如图 2 所示. 图 2(a)为电机结构模型,此类电机采用 嵌入磁钢式转子结构,在转子永磁体极间设置有充满空气的隔磁槽,转子一侧通过弹簧与和隔磁槽轴向 位置相对应的一对短路块相连接. 当电机正常工作时,永磁体产生的磁通绝大部分进入定子铁心;电机弱 磁时,在弹簧的作用下,短路块在隔磁槽中的来回运动形成漏磁回路,可减少气隙主磁通而达到弱磁目 的,如图 2(b)所示,永磁体磁链随着隔磁块插入深度的增加呈线性减少,但是此类电机调磁效果一般, 且短路块需要在隔磁槽中做往复运动才能改变此类电机的弱磁程度,对机械装置运动控制要求较高;同 时,其转子铁心利用率也较低.
机械变磁通永磁同步电机发展综述
刘细平,章 超,陈 栋,王 敏,徐 晨,梁建伟,汪 涛
(江西理工大学电气工程与自动化学院,江西 赣州 341000)
摘 要:机械变磁通永磁同步电机是利用机械传动方式实现磁场调节的一类新型永磁电机. 通过引入机械
调磁及机械变磁通永磁电机的概念,提出了几种典型拓扑结构的机械变磁通永磁同步电机,分析了新型电
(d)对齐位置时磁通密度变化波形图
(e)错开位置时磁通密度变化波形图
图 3 添加短路环机械变磁通永磁同步电机
3)添加短路盘调磁方式
2002 年,日本 Lei Ma 和 Sanada 等学者针对漏磁式机械变磁通永磁同步电机的弱磁问题,提出了另一
种漏磁式机械变磁通永磁电机的新拓扑结构[16],如图 4 所示. 此类电机通过添加短路圆盘以改变气隙磁场
永磁电机的研究现状与发展趋势

永磁电机的研究现状与发展趋势永磁电机是一种以永磁体为磁场源,通过永磁磁场与线圈产生的磁场之间的相互作用来实现转动的电机。
与传统的电机相比,永磁电机具有结构简单、效率高、功率密度大、响应快、维护简单等特点,被广泛应用于各个领域。
本文将介绍永磁电机的研究现状与发展趋势。
一、永磁电机的研究现状永磁电机的研究始于20世纪70年代,随着磁性材料研究及现代微电子技术的发展,永磁电机得到了迅速发展。
近年来,随着新能源、能源节约与环保理念的不断提出与推广,永磁电机又进入了一个快速发展的时期。
各国在永磁电机的研究方面取得了不同程度的成果,下面将从设计技术、控制技术、应用领域等方面介绍永磁电机的研究现状。
1.设计技术(1)结构设计:在永磁电机的结构设计方面,目前主要分为和式电机和差式电机两种类型。
和式电机是指永磁体和线圈磁极呈现出相同数量和分布的电机结构,如平面直流电动机、径向通用电机等;差式电机则是永磁体和线圈磁极数目及分布不同的电机结构,如磁悬浮轴承驱动电机、直线电机等。
(2)永磁材料:目前常用的永磁材料主要有钕铁硼永磁材料、钴钴磁钕永磁材料、铁氧化物永磁材料等。
其中,钕铁硼永磁材料具有高矫顽力、高能量积等特点,因此应用最为广泛。
(3)电流密度分布:在电流密度分布方面,永磁电机分为两种基本类型:分布式永磁电机和集中式永磁电机。
分布式永磁电机的磁极和线圈的磁场相互作用更加均匀,但是转子制造工艺复杂;集中式永磁电机的磁体制作简单,但是转子制造成本较高。
2.控制技术控制技术是永磁电机研究中的核心问题之一,其发展直接影响到永磁电机在不同场合下的应用效果。
目前,永磁电机常用的控制技术有以下几种:(1)矢量控制技术:矢量控制技术是目前较为成熟的永磁电机控制技术之一,能够实现永磁电机的高效控制,使永磁电机得到充分利用。
(2)直接转矩控制技术:直接转矩控制技术将电流向量分解为电磁向量和电势向量,通过调节电磁向量的大小来控制永磁电机的转矩。
磁力驱动技术的原理与应用

磁力驱动技术的原理与应用磁力驱动技术是一种利用磁性力量来驱动机械部件运动的技术。
它是一种高效、经济且环保的驱动方式,被广泛应用于各种机械设备中,如泵、风扇、机械手臂等。
本文将介绍磁力驱动技术的原理与应用。
一、磁力驱动技术的原理磁力驱动技术是基于磁性力量的原理开发出来的。
磁性力量是指磁性物质之间产生的相互吸引或排斥的力量。
在磁力驱动技术中,磁性物质通常是磁铁或电磁铁。
磁力驱动技术的原理可以用一个简单的实验来说明。
将两个磁铁分别放在桌子上,让它们靠近并相互吸引,然后再让它们互相移动。
在移动的过程中,它们之间会产生磁力,导致它们相互运动。
这个实验表明,磁力可以用来驱动物体的运动。
在磁力驱动技术中,通常使用电磁铁作为磁力源,因为它的磁力可以通过电流来控制。
电磁铁是一种由绕有线圈的铁芯组成的电器元件。
当通过线圈中通电时,会产生磁场。
这个磁场会吸引或排斥其他磁性物质,从而产生磁力。
利用这个原理,可以设计出各种磁力驱动系统,如电动泵、电动风扇等。
二、磁力驱动技术的应用磁力驱动技术具有许多优点,如高效、经济、环保等,因此被广泛应用于各种机械设备中。
1. 磁力泵磁力泵是一种利用磁力来驱动液体流动的设备。
它由磁力耦合器、泵头和电动机组成。
磁力耦合器将电动机和泵头隔离开来,从而消除了泵头的机械密封,使之具有了防漏性能。
磁力泵可以在高温、高压等恶劣环境下进行工作,广泛应用于化工、医药和石油等行业。
2. 磁力泵风扇磁力泵风扇是一种利用磁力来驱动风扇旋转的设备。
它由电动机、转轴、叶轮和磁力耦合器组成。
和磁力泵一样,磁力耦合器将电动机和叶轮隔离开来,消除了机械密封,从而提高了风扇的效率和耐用性。
磁力泵风扇广泛应用于空调、冷链物流和食品加工等行业。
3. 磁力机械臂磁力机械臂是一种利用磁力来驱动机械臂运动的设备。
它由电磁铁、机械臂和控制器组成。
通过控制电磁铁的通电和断电,可以控制机械臂的运动方向和角度。
磁力机械臂广泛应用于工业生产和医疗器械等领域。
磁阻力矩研究综述Ⅱ永磁直线电机磁阻力

对于PMLSM磁阻力齿槽分量的抑制,合理的绕组分布无疑是一种很好的方法。极数较多,极距相 对较小,每极每相槽数g不可能很大,否则总槽数过多,制造困难。但是如果g取较小整数,虽然总槽
数少,但却不能充分利用分布绕组的办法来削弱磁场的谐波分量。分数槽绕组较短距绕组和分布绕组更 能够削弱磁场的高次谐波,无疑是减小磁阻力齿槽分量的好方法。文献[7.9】中除采用优化初级铁心长度 的方法对磁阻力端部分量进行抑制外,还分析了分数槽对磁阻力齿槽分量的影响,表明从电磁设计角度 出发设计的分数槽绕组结构在抑制磁阻力齿槽分量方面非常有效。除分数槽绕组外,文献【10】提出了 PMLSM具有段间移位的分段式轮换对称初级绕组和铁心的电磁结构设计方案,并分析了该方案对端部 效应和齿槽效应的削弱作用,达到了抑制磁阻力齿槽分量和端部分量的目的。该电磁结构设计方案将文 献中采用三相单层整距绕组和单一整段初级结构的6极样机,优化为三段分段式初级结构,段与段之间 在空间上相隔2个齿矩,即互差1200电角度,因此以极距为波动周期的各段绕组的端部定位力的基波
2008年全国直线电机、现代驱动及系统学术年会论文集
永磁电机磁阻力矩研究综述(II)一永磁直线电机磁阻力
汪旭东,封海潮,许孝卓,’司纪凯,上官璇峰,袁世鹰 (河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454000)
摘要:永磁直线同步电机具有力密度大、热损耗小、大推力,以及响应速度快等优势,在交通运输、制造自动化等许多 领域具有广泛的应用前景。但是,由于其初极开槽、开断的结构特点,存在齿槽效应和端部效应,引起磁阻力,导致推 力波动,影响'r电机的低速性能和高精度定位。本文系统阐述了永磁商线同步电机磁阻力的研究现状,分析了齿磁力的 产生机理和分析方法,归纳总结‘,i滋阻力最小化方法,深入分析了各种方法的优缺点、适用场合。最后,展望了永磁直 线同步电机磁阻力的研究热点、难点,以及研究方向。 关键词:永磁直线同步电机;磁阻力;最小化;综述
磁力密封和机械密封的性能对比研究

磁力密封和机械密封的性能对比研究引言密封技术在现代工程中扮演着重要角色,它的应用广泛存在于各种工业设备中,例如泵、压缩机和旋转轴等。
目前,磁力密封和机械密封是常用的两种密封方式。
本文将对磁力密封和机械密封的性能进行对比研究,探讨其各自的优缺点以及适用领域。
磁力密封磁力密封采用磁场作用力将密封面紧密地连接在一起。
它通过磁场套装或磁性料实现密封,无需使用传统的机械密封。
磁力密封具有以下优点:1. 无需接触:磁力密封不需要物理接触,因此可以避免磨损和磨损引起的泄漏。
这使得磁力密封在长时间使用时能够保持良好的密封性能。
2. 耐腐蚀:磁力密封由于无接触和无摩擦,因此能忍受更高的温度和更严酷的工作环境,具有更好的耐腐蚀性能。
3. 偶尔泄漏:由于磁力密封的密封性能主要依赖于磁力,当磁力减弱或消失时,可能会发生泄漏。
因此,磁力密封在严苛环境下需要定期检查和维护。
机械密封机械密封由多个旋转的密封圈和静止密封面组成,通过机械方式实现密封的。
机械密封有以下特点:1. 真正的零泄漏:机械密封具有良好的密封性能,当正确选择和使用时,能够实现真正的零泄漏。
2. 可靠性较高:机械密封在可靠性方面表现较好,特别是在高压和高转速的条件下,仍能保持稳定的密封性能。
3. 需要润滑和冷却:机械密封需要润滑和冷却措施,以确保旋转部件的正常运转。
润滑剂和冷却剂的选择和使用对密封性能至关重要。
对比研究磁力密封和机械密封具有各自的优缺点,适用于不同的应用场景。
以下是它们的对比情况:根据对比分析,磁力密封适用于对泄漏要求较低,耐腐蚀性能要求较高的场景。
机械密封适用于对泄漏要求严格和在高压、高转速等极端条件下工作的场景。
在选择密封方式时,需要根据实际需求综合考虑这些因素。
结论磁力密封和机械密封是常用的密封方式,它们各自具有优缺点。
磁力密封因其无接触和耐腐蚀性能,适用于对泄漏要求较低的场景。
机械密封能够实现真正的零泄漏,适用于对泄漏要求较严格的场景。
轴向永磁电机及其研究发展综述

轴向永磁电机及其研究发展综述一、本文概述随着科技的不断进步和工业的快速发展,电机作为转换电能为机械能的装置,其性能与效率的提升一直是工业界和学术界关注的焦点。
轴向永磁电机(Axial Flux Permanent Magnet Machines,AFPM)作为一种新型的电机结构,其独特的设计和优异的性能使其在众多应用领域展现出广阔的前景。
本文旨在对轴向永磁电机及其研究发展进行综述,以期为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考和启示。
本文将简要介绍轴向永磁电机的基本结构和工作原理,帮助读者理解其独特的设计特点和优势。
本文将重点回顾轴向永磁电机的发展历程,分析其在不同阶段的技术进步和创新点。
接着,本文将探讨轴向永磁电机在不同应用领域中的实际应用情况,包括但不限于电动汽车、风力发电、工业自动化等领域。
本文还将对轴向永磁电机的性能评估与优化方法进行讨论,分析现有研究在提高效率、降低损耗、增强可靠性等方面的主要成果和挑战。
本文将展望轴向永磁电机未来的研究和发展趋势,探讨其在新材料、新工艺、新控制策略等方面的创新潜力,以期推动轴向永磁电机技术的不断进步和应用拓展。
通过本文的综述,希望能为轴向永磁电机的进一步研究和发展提供有益的借鉴和指导。
二、轴向永磁电机的基本原理与结构轴向永磁电机(Axial Flux Permanent Magnet Synchronous Motor, AFPMSM)是一种新型的电机设计,其特点在于磁通路径沿轴向分布,与传统径向磁通电机相比,具有更高的功率密度和效率。
其基本原理和结构如下所述。
轴向永磁电机的基本原理基于电磁感应和永磁体的磁化效应。
电机中的永磁体产生恒定的磁场,当电机通电时,电流在电机绕组中流动,产生电磁场。
这个电磁场与永磁体产生的磁场相互作用,产生转矩,从而驱动电机的旋转。
在轴向永磁电机中,磁场的方向沿轴向,因此电机的转矩也是沿轴向的。
(1)轴向磁路设计:电机采用轴向磁路设计,即磁通从电机的一端穿过电机内部到达另一端。
磁力研磨机工作原理

磁力研磨机工作原理磁力研磨机是一种利用磁力场对工件进行磨削的机械设备。
它的工作原理是利用磁力场将磨粒吸附在磁性工具上,通过磁力作用力实现对工件表面的磨削和抛光。
磁力研磨机由磁力装置、工作台、磁性工具和磨料组成。
其中,磁力装置是磁力研磨机的核心部件,通过控制磁场的强度和方向来实现对磁性工具的磁化和去磁化。
工作台是用于固定和支撑工件的平台,它可以根据需要进行旋转、倾斜和振动等运动。
磁性工具是由磁性材料制成的,具有一定的刚度和弹性,可以通过磁力装置的控制实现对磨粒的吸附和释放。
磨料是用于磨削和抛光的磨粒,一般由磨粒和润滑剂组成,通过磁性工具的运动实现对工件表面的磨削。
在磁力研磨机的工作过程中,首先需要将磁性工具放置在工作台上,并通过磁力装置的控制实现对磁性工具的磁化。
然后,将工件放置在磁性工具的表面,并通过调节工作台的运动参数来实现对工件的固定和支撑。
接下来,将磨料加入到磁性工具和工件之间的间隙中,磨料会被磁性工具吸附,并通过磁力装置的控制实现对磨料的吸附和释放。
最后,通过调节工作台的运动参数和磁力装置的磁场强度,实现对工件表面的磨削和抛光。
磁力研磨机的工作原理基于磁力的吸附和释放作用,通过控制磁力装置的磁场强度和方向,实现对磁性工具和磨料的控制。
磁力研磨机具有操作简单、磨削效果好、加工精度高等优点。
同时,磁力研磨机还可以应用于不同材料的磨削和抛光,例如金属材料、陶瓷材料和复合材料等。
因此,磁力研磨机在机械加工、精密加工和表面处理等领域具有广泛的应用前景。
磁力研磨机是一种利用磁力场对工件进行磨削的机械设备,其工作原理是通过磁力装置的控制实现对磁性工具和磨料的磁化和去磁化,从而实现对工件表面的磨削和抛光。
磁力研磨机具有操作简单、磨削效果好、加工精度高等优点,可以应用于不同材料的磨削和抛光。
随着科技的进步和工艺的改进,磁力研磨机在工业生产中的应用将会越来越广泛。
神奇的磁力变速齿轮,磁力齿轮工作原理

神奇的磁力变速齿轮1. 引言磁力变速齿轮是一种神奇而创新的机械装置,它能通过磁力的作用实现变速转动。
这种齿轮在现代工程领域中具有广泛的应用,并且其工作原理也值得我们深入探讨和研究。
本文将详细介绍磁力齿轮的工作原理以及其在实际应用中的优势和限制。
2. 磁力齿轮的工作原理磁力齿轮的工作原理基于磁场的相互作用。
通过控制磁场的强度和方向,我们可以实现齿轮的变速转动。
下面将详细介绍磁力齿轮的工作原理。
2.1 磁力齿轮的构造磁力齿轮由两个主要部分组成:驱动部分和被驱动部分。
驱动部分通常由一个或多个永磁体组成,而被驱动部分则由一个或多个铁制齿轮组成。
永磁体通常是强磁性材料,可以产生稳定的磁场。
铁制齿轮上通常带有一些铁块,它们可以被磁场影响,从而实现转动。
2.2 磁力齿轮的工作原理磁力齿轮的工作原理可以归纳为以下几个步骤:1.当驱动部分的永磁体靠近被驱动部分的铁制齿轮时,磁场会对铁块产生吸引力。
2.随着驱动部分的永磁体继续靠近,铁块会被吸引到永磁体上,从而带动被驱动部分的铁制齿轮旋转。
3.当驱动部分的永磁体远离被驱动部分的铁制齿轮时,磁场的吸引力减弱,导致铁块从永磁体上脱落。
4.铁块脱离后,被驱动部分的铁制齿轮停止旋转。
通过以上的步骤,磁力齿轮可以实现变速转动。
当驱动部分的永磁体靠近被驱动部分的铁制齿轮时,转动速度较快,而在驱动部分远离被驱动部分时,转动速度较慢。
3. 磁力齿轮在实际应用中的优势和限制磁力齿轮在实际应用中具有一些独特的优势和限制。
下面将对其进行详细探讨。
3.1 优势磁力齿轮相比传统的机械齿轮具有以下优势:•磁力齿轮无需直接接触,减少了磨损和摩擦,从而延长了使用寿命。
•磁力齿轮的转动平稳,减少了噪音和振动。
•磁力齿轮可实现非接触传动,避免了传统齿轮间的彼此干扰和故障。
•磁力齿轮的变速转动灵活,能够满足多种应用需求。
•磁力齿轮具有较高的效率,能够更有效地转换能量。
3.2 限制然而,磁力齿轮在实际应用中也存在一些限制:•磁力齿轮的驱动部分和被驱动部分之间需要一定距离,限制了其紧凑性和小型化。