电励磁双凸极电机两种电动控制策略的分析和比较
四相电励磁双凸极发电机短路故障分析
四相电励磁双凸极发电机短路故障分析
谢淑玲;陈志辉;倪志拓;王波
【期刊名称】《微电机》
【年(卷),期】2015(048)001
【摘要】本文分析了外接不控全桥整流电路的四相电励磁双凸极发电机的三种单相短路故障运行情况:绕组短路,二极管上管或下管短路.对于正常运行和不同的故障运行情况,利用有限元分析软件Ansoft建模仿真和实验相结合的方法对发电机在空载情况下的磁链、相电压、短路电流、输出电压、电枢反应等进行了详细的分析.比较不同短路故障对发电机的影响:下管短路故障对输出电压品质影响最甚,使输出电压平均值急剧下降且纹波率大大增加;但上管短路故障产生的短路电流最大,对电机发热影响最严重.
【总页数】7页(P48-53,58)
【作者】谢淑玲;陈志辉;倪志拓;王波
【作者单位】南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京210016;南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京210016;南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京210016;南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京210016
【正文语种】中文
【中图分类】TM352
【相关文献】
1.直驱式多转子极电励磁双凸极风力发电机 [J], 朱德明;周楠;张卓然;陈志辉;严仰光
2.四相电励磁双凸极电动机单相开路故障分析与容错控制策略 [J], 王兰凤;陈志辉;何海翔;赵凯弟
3.电励磁双凸极发电机的短路运行分析 [J], 戴卫力;严仰光
4.四相电励磁双凸极电动机单相开路故障分析与容错控制策略 [J], 王兰凤;陈志辉;何海翔;赵凯弟
5.混合励磁双凸极无刷直流发电机中永磁与电励磁长度比例的研究 [J], 秦海鸿;戴卫力;王慧贞;陈志辉;严仰光
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混合励磁双凸极电动机调速系统性能仿真研究
证 数学 模 型 、 速控 制 策略 、 调 仿真 方法 是否 有效 。
１ＨＥ ＤＳ的 数 学 模 型
电机 的数 学模 型 是 根 据机 电能 量 转换 、 电磁 感 应 定律 以及 电路 理 论 而 推 导 出来 的 ， 建模 仿 真 的 是
车等需 要 宽调 速驱 动 的领 域 应 用 受 到 一定 的 限制 。
Ｙ ０ ｇ ｎ ＭＡ ｔｇ ｆｎ Ｇ ｕ ｐ Ｉ ｎ —ａ ｇ， Ｏ Ｊ －ｅｇ， ＵＪ — ｇ Ｌ ｎ
（ ａ ｔ ｇＵ ｉ ｒ ｔ， ａ ｔ ｇ２ ６ ， ｈｎ ） Ｎ ｎｏ ｎｖ ｓ ｙ Ｎ ｎｏ ２ ０ Ｃ ｉａ ｎ ｅｉ ｎ １ ９
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磁通切换电动机综述
磁通切换电动机综述LI Xinzhe;DOU Ying;WU Xi【摘要】磁通切换电动机是一种新型无刷结构的双凸极直流电动机.其结构简单、坚固耐用,适合宽转速范围运行,具有较高的功率密度和效率,应用前景比较广泛.介绍永磁、电励磁和混合励磁切换电动机的发展概况,分析永磁磁通切换电动机的分析方法的历程,针对磁通切换电动机研究现状,探讨了磁通切换电动机技术的发展趋势和研究方向.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2018(047)006【总页数】5页(P228-231,235)【关键词】磁通切换电动机;永磁;电励磁;混合励磁;综述【作者】LI Xinzhe;DOU Ying;WU Xi【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】TM330 引言磁通切换型电动机(flux-switching machine, FSM)是一种新型无刷结构的双凸极直流电动机。
它具有双凸极电动机的基本特征，但磁通切换电动机的运行原理和控制策略与双凸极电动机却存在很大的差异。
磁通切换型电动机既可以作为发电机，也可以作为电动机。
目前国际上对FSM电动机的研究尚停留在初步理论和样机实验阶段；就国内而言，我国对FSM的研究起步相对较晚，目前仍处于研究的初期阶段，且研究成果主要集中在多相永磁磁通切换型电动机的参数计算和建模分析，实际成型的电动机产品应用于实际的并不多。
本文主要阐述了该电动机的研究现状及其发展趋势，以期能够更好地推动我国国内在磁通切换电动机领域的研究与发展。
1 磁通切换型电动机分类磁通切换型电动机FSM主要有两种典型的结构形式：径向磁场磁通切换电动机和轴向磁场磁通切换电动机。
电动机磁通切换的运行原理本质上完全相同，两种结构的主要区别在于电动机磁通的路径不同。
按照励磁方式划分，FSM电动机可分为永磁式、电励磁式和混合励磁式三类，本文主要就这三种电动机来介绍磁通切换型电动机的发展。
1.1 永磁磁通切换电动机(FSPM)永磁电动机具有结构简单，运行可靠等优点，其永磁体安置在定子“U”型铁芯之间，避免了永磁体置于转子时所导致的诸如永磁体固定复杂、散热困难、温升过高等导致的永磁体不可逆退磁等诸多问题。
电励磁双凸极轮毂电机空载性能的有限元分析
如 图 １ 示 。结 合 汽 车 轮 毂 的结 构 ，电机 设 置 为 外 所 转子 结构 。外 转 子上无 绕组 ，
组
效率与汽车整体 的性价 比，是一种综合性 能非 常优 越 、最适 合 电动 汽 车 驱 动 用 的 电机 ¨ 。但 双 凸极 永
磁 电机也 存在 永 磁 电机 所 共 有 的缺 陷 ，如 工 作 性 能
受温度影响较大 、需要隔磁装置、不能调节励磁等。
电励 磁 双 凸 极 电 机 （ ｏ ｂｙ Ｓｌ ｎ Ｅｅｔ － ａ ｎｔ Ｄ ｕ ｌ ａ ｅ ｔ ｌｃ ｏｍ ｇ ｅ ｃ ｉ ｒ ｉ
Ｍｏ ｒ Ｓ Ｍ） ｔ ，Ｄ Ｅ 则能很 好 的弥补 这 些 缺 陷 。近 年来 国 ｏ 内外 对 于双 凸极 永 磁 电机 的 研 究 日益 深 入 ，而 电励
收 稿 日期 ：２ １—６２ ０ ００ － ０ 作者简 介 ：余海阔（ ９ ６ ，男，硕 士研 究生，研 究方向为特种 电机 的设 计与控制。 １８）
磁 双 凸极 电机 的 研 究 则 较 少 。 因 此 ， 究 电励 磁 双 研 凸极 电机 对开 发 电动 汽 车 有 十 分 重 大 的 意 义 。本 文 对一 台 １ ／ ２ ８极 电励磁 双 凸极 轮毂 电机 进行 了有 限元 分 析 ，得 出其 空载 性能 。
图 １ 电机 结构 图
ＹＵ ｉ ｕ Ｈａ ｋ ｏ， ＣＨＥＮ ｈ ｙ ａ Ｓ ｉｕ ｎ
（ ｃｏｌ ｆＥｅｔｃＰ ｗ ｒ Ｓ ｕｈＣ ｉａ Ｕ ｉ ｒｔ ｅ ｎ ｌ ｙ ｕ ｎ ｚｏ ４ ０，Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｌ ｒ ｏ ｅ， ｏ ｔ ｈｎ ｎｖ ｓｙｏ Ｔｃ ｏ ｇ ，Ｇ ａ ｇｈ ｕ５ ６ ｃｉ ｅｉ ｆ ｈ ｏ １ ０ ｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｔ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｎ ｖ ｌｓ ｕ ｔ ｒ ｌ１ ／ ｏｅ ｏ ｂ ｙ ｓ ｌ ｎ ｌｃｒ — ｇ ｅｉ ｈ ｅ — ｕ ｔｒ ａ ｕ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｅ ｔ ｃｕ ａ ８ ｐ ｌ ｓｄ ｕ ｌ ａｉ ｔ ｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｗ ｅ ｌ ｂ ｍｏｏ ．Ｃ ｃ ． ｒ ２ ｅ ｅ ｏ ｃ ｈ １ ｔ ｈ ｇ ｅ ｉ ｆ ｌ ｎ ｉ ｅ ｔ ｅ ｍｏｏ ｔ ｉ ｉ ｅｅ ｎ ｔ ｏ ｏ ａ ｑ ｉ ｈ ｌｃｒｃ ｆ ｌ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ａ ｅ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｔ ｅ ｄ ｉ ｓｄ ｈ ｔ ｒｗｉ ｆ ｔ ｌ ｍｅ ｔｍｅｈ ｄ ｔ ｃ ｕ ｒ ｔ ｅ ｅ ｅ ｔ ｅ ｄ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ． ｃｉ ｈ ｎ ｅ ｉ ｉ ｉ ｏ Ｔ ｅｎ － ａ ａ — ｕ ｅ ｓ ｙ ｆ ｘ ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｎ ｈ ｏ ｌ ｄ ｇ ｐ ｆ ｘ ｄ ｎ ｉ ， ｌ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉ ａ ｄ ＥＭＦ ｄ ａ ｒ ｍ ｆ ｔ ｅ ｍｏ ｏ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅ ｃｔｔ ｎ ｏ ｌ ｔ ｕ ｓｃ ｉｇ ａ ｏ ｈ ｔｒ ｕ ｄ ｒ ｄ ｆ ｒ ｎ ｘ ｉ ｉ ｆ ａｏ
一种双凸极混合励磁发电机设计及实验
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验证 了设计方法和理论分析的正确性 ，为该电机的进一步研 究和控制 系统的设计奠定 了基础。 关键词 ：混合励磁；双凸极发 电机 ；有限元分析；静态特性；实验
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ｆａ Ｎｏ ｅ ｕ ｌ ａ ｉｎ ｂ ｄ Ｅｘ ｉ ｔｏ ｎ ｒ ｔ ｒ ｓ ｎ ｐ ｒ ｍｅ ｔｏ ｖ ｌＤｏ ｂ ｙ Ｓ ｌ ｔＨｙ ｒ ｃ ｔ ｉ ｎ Ｇｅ ｅ ａ ｏ ｇ ｅ ｉ ａ
请问为何现在的电动车的电机都用永磁电机而不选用励磁电机？
请问为何现在的电动车的电机都⽤永磁电机⽽不选⽤励磁电机？1、永磁电机综合性能要⽐普通的直流电机好（励磁线圈）。
转速，控制等多个参数都是永磁电机要优于普通直流电机。
2、⾼效节能。
电动车是依靠电池供应电能，⾼效的能量转化，是对电机不断的需求。
电动车电机的分类与区别。
电动汽车电机分类 现在电动汽车上应⽤的电机主要有直流电机、交流感应电机、永磁电机和开关磁阻电机。
1、电动汽车直流电机 优点：是起动加速转巨⼤，电磁转矩控制特性良好，调速⽅便，控制装置简单，成本较低。
缺点：有机械换向器，当在⾼速⼤负荷下运⾏时，换向器表⾯有⽕花出现，因此不宜太⾼的电机转速。
⽐较与其他驱动系统⽽⾔处于劣势，已经逐渐被淘汰。
2、电动汽车交流感应电机 交流感应电机定⼦⽤于产⽣磁场，由定⼦铁芯、定⼦绕组、铁芯外侧的外壳、⽀撑转⼦轴的轴承组成。
交流电机有价格低、以维护、体积⼩的优点，但是交流电机的控制⽐较复杂。
已经成为交流驱动电动汽车的⾸选。
3、电动汽车交流感应电机 永磁电机，采⽤永磁体来产⽣⽓隙磁通量，永磁体代替了直流电机中的磁场线圈和感应电机中定⼦的励磁体。
永磁同步电机具有⾼效率、⾼⼒矩惯量⽐、⾼能量密度，尤其是其低速⼤扭矩的优点能满⾜车辆在复杂多变的道路下⾏驶，是个⾼性能⽽且低碳环保电机随着稀⼟永磁材料的出现有望与交流感应电机争夺市场。
特别是在中⼩功率范围内等到了⼴泛的应⽤。
4、电动汽车开关磁阻电机 开关磁阻电机定、转⼦都是普通硅钢⽚叠压成的双凸极结构。
优点：简单可靠、可调速范围宽、效率⾼、控制灵活、成本低。
缺点：转矩波动⼤、噪声⼤、需要位置检测器、有⾮线性特性等。
应⽤受到限制。
电动汽车的动⼒性能的好坏与电动汽车功率的⼤⼩有着直接的关系，功率越⼤，电动汽车的加速性能和最⼤爬坡能⼒就越好，质量也会更好，同时电机的体积也会增加；但是电机不可长期在⾼效率下⼯作，会使电动汽车的能⼒利⽤率降低，汽车的⾏驶⾥程也会降低。
⼀般⽽⾔，选择电机的额定功率应该满⾜我们汽车的最⾼车速的要求，电机的峰值功率要满⾜汽车最⼤爬坡度和加速性能的要求。
电励磁双凸极电动机换相转矩脉动的研究
０引 言
电励 磁双 凸极 电 动机 （ 以下 简称 Ｄ Ｓ Ｅ Ｍ） 类 似 双
凸极永磁电机 ， 具有结构简单 、 控制灵活、 力矩电流 比大 、 功率密度高等优点 ， 在航 空电源 、 风力发 电、 电动汽车等领域有着广 阔的应用前景 ｉ － ２ ］ 。Ｄ Ｓ Ｅห้องสมุดไป่ตู้Ｍ
同样无 法 避免 磁阻 类 电机所 存在 的转 矩 脉动 问题 。
从理论上分析 了电流换 向过程 ， 利用 Ｍａ ｘ ｗ ｅ ｌ ｌ 和Ｓ ｉ ｍ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｒ 软件的联合 仿真验证 理论结果 ， 并采 用半桥控制 电路改 善仿真结果 ， 为Ｄ Ｓ Ｅ Ｍ 电动机 的转矩优化 设计 提供参考。
关键词 ： 电励磁双 凸极 电动机 ； 转矩脉动 ； 电流换向 ； 半桥 电路
Ｄ Ｓ Ｅ Ｍ 转矩 脉 动 产 生 的原 因有 多 方 面 ， 主要 源
图１ Ｄ Ｓ Ｅ Ｍ 轮 毂 电 机 剖 面 图
于两种情况 ： 一种是 电磁因素造成的转矩脉动 ， 通电 绕 组 电流 并不 是理 想 的方 波 电流 ， 会 导 致 电磁 转 矩
存 在原 理性 波 动 ； 另 一种 是 电流 换 向产 生 的 转矩 脉动 ， 对 输 出转 矩 的 影 响 比较 大 。本 文 重 点 分 析 在 通 电状 态改 变下 换 向 电流 的 变 化 过程 ， 研 究换 相 转 矩脉 动 产生 的原 因 ， 为Ｄ Ｓ Ｅ Ｍ 电机 的转 矩 优 化 提 供 一定 的参 考 意义 。
ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｉｐ ｒ ｐ ｌ ｅ ｉ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｂ ｙ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｌ ｙ ． Ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｘ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ａ ｌ ｆ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｃ ｉ ｒ － ｃ ｕ ｉ ｔ ｆ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＤＳ Ｅ Ｍ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｙ ｓ ａ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ －ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ；ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｒ ｉ ｐ ｐ ｌ ｅ ；ｃ ｕ ｒｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ；ｈ ａ ｌ ｆ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ
非对称绕组双凸极混合励磁电机设计与分析
非对称绕组双凸极混合励磁电机设计与分析
蔡一正;戴卫力;田浩
【期刊名称】《微电机》
【年(卷),期】2016(049)002
【摘要】提出了一种径向磁化非对称式绕组分布的新型18/12极双凸极混合励磁电机,并阐述了电机的基本结构,建立了电机的磁路和有限元分析模型,并对电机的空载特性及其在电动运行下的电枢反应进行了分析,在总结电机电枢反应特点的基础上,明确了电机工作点的选取原则,以获得较宽的恒功率区和调速范围.仿真结果表明:非对称绕组分布的双凸极混合励磁电机具有较宽的调速范围,输出功率较高等优点.【总页数】5页(P22-26)
【作者】蔡一正;戴卫力;田浩
【作者单位】河海大学物联网工程学院,江苏省输配电装备技术重点实验室,江苏常州 213022;河海大学物联网工程学院,江苏省输配电装备技术重点实验室,江苏常州213022;河海大学物联网工程学院,江苏省输配电装备技术重点实验室,江苏常州213022
【正文语种】中文
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4.混合励磁双凸极无刷直流发电机中永磁与电励磁长度比例的研究 [J], 秦海鸿;戴卫力;王慧贞;陈志辉;严仰光
5.新型混合励磁双凸极永磁电机磁场调节特性分析及实验研究 [J], 朱孝勇;程明;花为;赵文祥;张建忠
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电励磁双凸极电机两种电动控制策略的分析和比较
胡勤丰;孟小利;严仰光
【期刊名称】《南京航空航天大学学报》
【年(卷),期】2004(036)002
【摘 要】讨论了QFW-18电励磁双凸极起动/发电系统在电动运行时的两种控制
策略,对其进行了理论上的分析,并在QFW-18 kW样机上进行了实验研究.结果表
明,双凸极起动/发电系统在电动运行时通过对两种控制策略的结合,能较好地解决航
空发动机在起动过程中双凸极电机与发动机的转速及转矩的匹配问题.
【总页数】5页(P215-219)
【作 者】胡勤丰;孟小利;严仰光
【作者单位】南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京,210016;南京
航空航天大学航空电源航空科技重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学航空
电源航空科技重点实验室,南京,210016
【正文语种】中 文
【中图分类】TM464;TN86
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1.电励磁双凸极电机起动全过程励磁控制策略 [J], 魏佳丹;周波
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3.电励磁双凸极电机九状态控制策略的研究 [J], 刘伟峰;王慧贞;王逸洲;施艳萍
4.电励磁双凸极电机转矩脉动抑制的控制策略 [J], 邹治锐;陈世元
5.电励磁双凸极电机电动和发电功率的比较∗ [J], 沈大跃;倪志拓;陈志辉;朱杰
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