径轴向聚磁型永磁推进电机优化设计与分析

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作者 孙明宇 马康 刘业 《微电机》 2024年第2期1-5,共5页

为了进一步实现永磁电机磁负荷和转矩密度的提升,提出了一种径轴向聚磁型永磁推进电机结构,转子永磁体在Halbach径向聚磁结构基础上进一步结合轴向延伸永磁体,实现了永磁磁场的径轴向聚磁。针对该种新型电机,本文详细研究了其结构特点,... 为了进一步实现永磁电机磁负荷和转矩密度的提升,提出了一种径轴向聚磁型永磁推进电机结构,转子永磁体在Halbach径向聚磁结构基础上进一步结合轴向延伸永磁体,实现了永磁磁场的径轴向聚磁。针对该种新型电机,本文详细研究了其结构特点,利用有限元分析了所提电机结构的电磁性能。首先对比分析了定转子等长结构、定转子不等长(overhang)结构输出性能,并对对称型overhang结构进行了参数化优化,有效提升了电机转矩密度。最后,利用三维有限元模型对比分析了径向overhang和径轴向overhang电机的电磁性能,结果发现径轴向overhang电机空载磁密提升了6%、输出转矩增大了1.3%、转矩脉动减少了0.4%,进一步验证了电机性能的优越性。 展开更多

关键词 径轴向聚磁 永磁推进电机 定转子不等长结构 转矩特性

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永磁推进电机双层隔离系统冲击响应谱分析 被引量：4

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作者 闫明 于博洋 +1 位作者 张磊 计晨 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第2期239-242,共4页

永磁推进电机作为潜艇推进系统的核心设备必须具有抗水下非接触爆炸冲击的能力。为比较分析不同安装方式对永磁推进电机抗冲击性能的影响。首先计算了永磁推进电机在刚性安装、单层隔离器弹性安装、双层隔离器弹性安装等工况下在时域中... 永磁推进电机作为潜艇推进系统的核心设备必须具有抗水下非接触爆炸冲击的能力。为比较分析不同安装方式对永磁推进电机抗冲击性能的影响。首先计算了永磁推进电机在刚性安装、单层隔离器弹性安装、双层隔离器弹性安装等工况下在时域中的加速度响应。然后按照Smallwood算法将电机的加速度响应转化为冲击响应谱。接下来比对分析以上几种安装工况下的冲击响应谱,发现:双层隔离系统的抗冲击效果好于单层隔离系统;低频布置在下层的双层隔离系统相对于高频布置在下层的双层隔离系统更有利于提高推进电机和筏架的抗冲击能力;应用双层隔离系统还需要考虑并限制电机和筏架局部最小固有频率。该研究对永磁推进电机以及其它舰船设备隔离系统的设计和选用具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 永磁推进电机 双层隔离 冲击破坏 水下非接触爆炸 冲击响应谱 伪速度

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不同电流波形下永磁推进电机电磁转矩的时步有限元计算 被引量：2

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作者 张晓锋 赖延辉 张成胜 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2009年第5期6-10,共5页

以12相永磁推进实验样机为研究对象,介绍了其结构特点及运行控制模式,建立了该电机的时步有限元仿真系统。采用有限元法对正弦波、方波、梯形波电流波形下的永磁推进电机电磁转矩进行了数值计算,给出了不同电流下的功角特性曲线。研究... 以12相永磁推进实验样机为研究对象,介绍了其结构特点及运行控制模式,建立了该电机的时步有限元仿真系统。采用有限元法对正弦波、方波、梯形波电流波形下的永磁推进电机电磁转矩进行了数值计算,给出了不同电流下的功角特性曲线。研究结果表明,对于电枢反应较强的12相永磁推进电机,在通常功角范围内通入正弦波电流可产生较大电磁转矩。 展开更多

关键词 电磁转矩 时步有限元 多相永磁推进电机 功率角

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永磁推进电机冲击响应简化计算方法研究 被引量：1

4

作者 于博洋 金昊 闫明 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第9期33-36,共4页

永磁推进电机是常规潜艇电力推进系统的核心设备,抗冲击能力是其重要技术指标之一,设计时需要用有限元方法计算其冲击响应。由于永磁推进电机零部件众多且结构和连接关系复杂,进行有限元计算需要耗费大量资源。提出一种简化计算模型,其... 永磁推进电机是常规潜艇电力推进系统的核心设备,抗冲击能力是其重要技术指标之一,设计时需要用有限元方法计算其冲击响应。由于永磁推进电机零部件众多且结构和连接关系复杂,进行有限元计算需要耗费大量资源。提出一种简化计算模型,其总体质量、重心位置、弹簧的刚度以及弹簧相对重心的分布与实际模型完全相同,而且省略了内部结构和连接关系,有效地减少了单元和节点数目。简化模型相对实际模型计算误差小于4%,而计算时间缩短近600倍。该方法可以应用于舰艇设备的冲击响应校核。 展开更多

关键词 永磁推进电机 有限元法 简化模型 抗冲击 冲击响应

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船用永磁推进电机系统矢量控制及调制策略研究 被引量：1

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作者 申向丽 王玥 刘涛 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第8X期19-21,共3页

随着机械自动化控制技术的进步,船舶中的推进电机在性能输出和智能控制上已经取得长足的发展。各种先进的大功率推进电机已经在船舶动力系统中获得了应用。本文分析永磁推进电机的结构特点,构建在静态和动态坐标系中的电动力学模型,并... 随着机械自动化控制技术的进步,船舶中的推进电机在性能输出和智能控制上已经取得长足的发展。各种先进的大功率推进电机已经在船舶动力系统中获得了应用。本文分析永磁推进电机的结构特点,构建在静态和动态坐标系中的电动力学模型,并就控制系统中的矢量控制策略和模型进行研究。设计脉宽调制系统,并成功应用在逆变器的控制中。在Matlab/Simulink仿真环境中设计各种系统模块,通过模拟推进控制平台,对输出电压的脉宽调制性能进行测试。 展开更多

关键词 永磁推进电机 矢量控制 调制系统 船舶推进

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永磁推进电机新型复合隔振装置研制 被引量：3

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作者 徐伟 邱元燃 谢向荣 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1249-1256,共8页

永磁推进电机是一种新型船舶动力装置。为满足其隔振和抗冲击等使用需求,本文开展了新型复合隔振装置研制,建立了隔振系统高频隔振性能对比分析模型,分析了系统设计参数对隔振效果的影响。基于分析结果提出了气囊隔振装置与硬弹性材料... 永磁推进电机是一种新型船舶动力装置。为满足其隔振和抗冲击等使用需求,本文开展了新型复合隔振装置研制,建立了隔振系统高频隔振性能对比分析模型,分析了系统设计参数对隔振效果的影响。基于分析结果提出了气囊隔振装置与硬弹性材料结合的新型复合隔振装置方案。研制出样机并进行了系列试验考核,结果表明其隔振效果、抗冲击性能、可靠性和轴系匹配性等均满足指标要求。研究成果也可应用于各类新型推进电机。 展开更多

关键词 永磁推进电机 高频振动 复合隔振装置 隔振效果 抗冲击

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船舶永磁推进电机直接转矩控制的比较

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作者 任俊杰 刘彦呈 郭昊昊 《电机与控制应用》 北大核心 2013年第5期20-24,共5页

在直接转矩控制变频调速的理论基础上,建立了基于传统开关表和空间电压矢量调制的直接转矩控制仿真模型。仿真结果表明,采用该技术的变频调速系统能够满足船用大功率永磁电机在动态转矩响应方面的要求,不同转速下仿真得到的电机转矩值... 在直接转矩控制变频调速的理论基础上,建立了基于传统开关表和空间电压矢量调制的直接转矩控制仿真模型。仿真结果表明,采用该技术的变频调速系统能够满足船用大功率永磁电机在动态转矩响应方面的要求,不同转速下仿真得到的电机转矩值与实测值相一致,验证了仿真模型的正确性。同时通过比较结果可知,采用空间电压矢量调制技术后,能有效克服在传统直接转矩控制中存在的转矩和磁链脉动大的缺点。 展开更多

关键词 船舶永磁推进电机 直接转矩控制 转矩脉动 空间矢量调制

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横向磁场永磁推进电机控制器设计

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作者 赵亚丽 王冠群 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第1X期64-66,共3页

随着舰船综合电力技术的发展,对舰船推进电机的要求也日益提高。当前研究热点着力于高功率密度和高转矩密度,横向磁场永磁推动电机以其特有的新型拓扑结构解决了传统电机电阻结构和磁路结构制约功率密度的问题。本文根据横向磁场特性建... 随着舰船综合电力技术的发展,对舰船推进电机的要求也日益提高。当前研究热点着力于高功率密度和高转矩密度,横向磁场永磁推动电机以其特有的新型拓扑结构解决了传统电机电阻结构和磁路结构制约功率密度的问题。本文根据横向磁场特性建立了永磁推进电机的数学模型,设计了直接转矩控制器,并建立了电机控制模型的框架。该控制器使用磁滞比较方法得到控制变量,并动态调节驱动电压实现对电机的直接转矩控制。仿真结果及实验证明,使用直接转矩控制器对横向磁场永磁推进机具有更高的暂态响应速度。 展开更多

关键词 横向磁场 永磁推进电机 直接转矩控制

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船舶交流永磁推进电机的研究 被引量：12

9

作者 任修明 杨德望 《舰船科学技术》 北大核心 2003年第1期37-41,共5页

介绍了我们近 2 0年来研究船舶交流永磁推进电机的概况 ,阐明了船舶推进电机的设计要求及发展趋势 ,叙述了永磁推进电机的优点 ,并将永磁推进电机机电一体化、水外冷却、永磁材料选用及稳定性、定子多相电枢绕组。

关键词 船舶 交流永磁推进电机 电力推进系统 设计 电磁场分布计算 永磁材料 电枢绕组 永磁磁极 冷却方式

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水下永磁推进电机声振特性分析及抑制 被引量：1

10

作者 高云鹏 陈进华 +2 位作者 赵士豪 张驰 杨宁宁 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第20期167-171,共5页

噪声在水下传播速度更快,幅值更大,随着水下声学探测技术的快速进步,水下推进场合对推进电机运行时振动噪声性能要求更高。本文首先通过对电机的电磁力波和定子结构模态的计算,分析推进电机在定子铁心的共振特性。然后有限元谐响应联合... 噪声在水下传播速度更快,幅值更大,随着水下声学探测技术的快速进步,水下推进场合对推进电机运行时振动噪声性能要求更高。本文首先通过对电机的电磁力波和定子结构模态的计算,分析推进电机在定子铁心的共振特性。然后有限元谐响应联合仿真分析定子表面振动和噪声辐射特性,发现水下噪声的幅值主要由于电机0阶和2阶力波产生,因而在设计抑制噪声的机壳时,重点抑制0阶和2阶共振的噪声幅值。最后设计了较优径向厚度15mm的电机机壳,声压级降低了29dB。经实际样机在消声水池测试,辐射噪声最大声压级为125dB,在100~5000Hz频带内测试结果最大声压级115dB左右,与分析结果基本吻合,为水下推进电机振动噪声的分析和抑制提供了参考。 展开更多

关键词 水下永磁推进电机 固有频率 辐射噪声

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永磁推进电机损耗及冷却效能分析 被引量：1

11

作者 张松 张立春 《电机与控制应用》 北大核心 2013年第12期1-4,18,共5页

介绍了永磁推进电机损耗分布及其冷却系统,以及永磁推进电机温度场计算方法,并计算了某永磁推进电机额定工况下的温度场,将数值模拟结果与试验数据进行对比分析,验证了数值计算方法的准确性。最后对永磁推进电机的冷却效能进行了评估,... 介绍了永磁推进电机损耗分布及其冷却系统,以及永磁推进电机温度场计算方法,并计算了某永磁推进电机额定工况下的温度场,将数值模拟结果与试验数据进行对比分析,验证了数值计算方法的准确性。最后对永磁推进电机的冷却效能进行了评估,从而为永磁推进电机优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 永磁推进电机 损耗 冷却效能

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永磁推进电机损耗及冷却效能分析

12

作者 隋淼 《湖南农机》 2014年第8期53-53,55,共2页

文章介绍了永磁推进电机损耗分布及其冷却系统,以及永磁推进电机温度场计算方法,并计算了某永磁推进电机额定工况下的温度场,将数值模拟结果与试验数据进行对比分析,验证了数值计算方法的准确性。最后对永磁推进电机的冷却效能进行了评... 文章介绍了永磁推进电机损耗分布及其冷却系统,以及永磁推进电机温度场计算方法,并计算了某永磁推进电机额定工况下的温度场,将数值模拟结果与试验数据进行对比分析,验证了数值计算方法的准确性。最后对永磁推进电机的冷却效能进行了评估,从而为永磁推进电机优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 永磁推进电机 损耗 冷却效

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船用永磁推进电机基座安装及焊接变形控制

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作者 王安 《船舶物资与市场》 2023年第4期48-50,共3页

以某船永磁推进电机为研究对象,阐述其基座改装工作中的重难点。通过设计制作推进电机基座定位工装,提高基座安装精度,并采用科学合理的施工流程及焊接变形控制措施,进一步提高该永磁推进电机基座的装配精度,最大程度地减少基座平面的... 以某船永磁推进电机为研究对象,阐述其基座改装工作中的重难点。通过设计制作推进电机基座定位工装,提高基座安装精度,并采用科学合理的施工流程及焊接变形控制措施,进一步提高该永磁推进电机基座的装配精度,最大程度地减少基座平面的人工研磨量。 展开更多

关键词 永磁推进电机 工装 气囊隔振装置 基座 施工技术

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舰船永磁推进电机系统高频电磁振动分析与抑制技术综述

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作者 陈颖 冀钟昆 +1 位作者 吕亚军 程思为 《船电技术》 2020年第1期48-54,共7页

振动噪声性能是潜艇和全电舰船永磁推进电机系统的核心性能指标要求。随着永磁推进电机系统功率等级的不断增大,针对其高频电磁振动的分析与抑制技术的研究也愈加重要。本文从永磁同步电机电磁振源分析方法、结构振动计算方法和高频振... 振动噪声性能是潜艇和全电舰船永磁推进电机系统的核心性能指标要求。随着永磁推进电机系统功率等级的不断增大,针对其高频电磁振动的分析与抑制技术的研究也愈加重要。本文从永磁同步电机电磁振源分析方法、结构振动计算方法和高频振动抑制技术这三个方面分别对该领域近年来国内外的研究现状进行了归纳和分析。最后,根据当前的问题需求以及研究现状的不足,明确了永磁同步电机高频电磁振源的分析的对象,并对其抑制方法提出了几点思路,为后续相关研究提供参考。 展开更多

关键词 永磁推进电机系统 电磁振源分析 结构振动计算 高频振动抑制

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永磁推进电机振动分析

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作者 刘轶强 《船电技术》 2020年第2期28-30,共3页

采用永磁推进电机是舰艇综合电力推进系统发展趋势,推进电机的振动直接影响舰艇的振动噪声指标,从而影响舰艇的隐身性。本文通过对50kW永磁推进电机的仿真和样机试验,提出降低推进电机振动的思路,对永磁推进电机的设计具有借鉴意义。

关键词 永磁推进电机 振动

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基于六相静止坐标系的永磁容错轮缘推进电机模型预测电流控制

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作者 朱景伟 李想 +2 位作者 安达 陈思 刘咏涵 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1469-1475,共7页

针对六相永磁容错轮缘推进电机在应用传统模型预测电流控制策略时存在计算量大、容错控制策略复杂、电机转矩脉动大的问题,本文提出一种基于六相静止坐标系的模型预测电流控制策略。在固定采样频率下,通过当前时刻转子位置、转速和故障... 针对六相永磁容错轮缘推进电机在应用传统模型预测电流控制策略时存在计算量大、容错控制策略复杂、电机转矩脉动大的问题,本文提出一种基于六相静止坐标系的模型预测电流控制策略。在固定采样频率下,通过当前时刻转子位置、转速和故障容错控制策略计算出六相定子电流给定值,进而在六相静止坐标系下对六相电流独立地进行2轮预测,通过价值函数寻优确定六相H桥逆变电路的最优开关状态组合,实现对六相永磁容错轮缘推进电机的模型预测电流控制。结果表明:本文提出的基于六相静止坐标系的模型预测电流控制策略具有算法简单、无故障和开路故障下电机转矩脉动小的优点,同时兼顾了传统模型预测电流控制算法动态响应快的特点。 展开更多

关键词 永磁容错轮缘推进电机 六相静止坐标系 模型预测电流控制 H桥逆变器 容错控制 转矩脉动 对比分析 StarSim

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永磁容错游标轮缘推进电机改进模型预测转矩控制

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作者 安达 朱景伟 +2 位作者 李想 乔田怀 郑杰阳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期923-930,共8页

为提高永磁容错游标轮缘推进电机(FTPMV-RDM)在正常状态和一相开路故障状态下的控制性能,本文提出了一种基于电压矢量预选的改进模型预测转矩(MPTC)控制方法.针对六相独立H桥逆变器提供的备选电压矢量数量多导致MPTC系统计算量大的问题... 为提高永磁容错游标轮缘推进电机(FTPMV-RDM)在正常状态和一相开路故障状态下的控制性能,本文提出了一种基于电压矢量预选的改进模型预测转矩(MPTC)控制方法.针对六相独立H桥逆变器提供的备选电压矢量数量多导致MPTC系统计算量大的问题,首先,采用直接转矩控制中利用转矩、磁链误差及定子磁链位置信息确定预选电压矢量,减少MPTC系统中电压矢量的枚举次数.然后,利用价值函数进行二次筛选得到最优电压矢量.为了实现开路故障下的容错控制,提出了一种更换备选电压矢量表的开路故障容错控制策略.实验结果表明,基于电压矢量预选的FTPMV-RDM模型,本文预测转矩控制算法能够在无故障和一相开路故障下抑制电流畸变,进而有效降低转矩和磁链脉动. 展开更多

关键词 永磁容错游标轮缘推进电机 模型预测转矩控制 容错控制 电压矢量预选

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船用永磁同步推进电机齿槽转矩分析研究

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作者 陈飞虎 智刚 《防爆电机》 2024年第5期22-24,45,共4页

齿槽转矩是高性能永磁同步电机设计和制造中必须考虑和解决的关键问题[1]。如何有效削弱齿槽转矩,使指标在合理的范围内,对于永磁电机的设计至关重要。现针对船用永磁同步推进电机,基于ANSYS有限元利用三种方法分析了该电机的齿槽转矩。

关键词 船用永磁同步推进电机 齿槽转矩 有限元仿真

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大容量多相永磁同步推进电机定位力矩的数值计算 被引量：1

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作者 刘建波 尹伟伟 +1 位作者 王云鹏 乔鸣忠 《中国航海》 CSCD 北大核心 2004年第1期71-74,共4页

采用有限元法对多相永磁推进电机电磁场进行数值计算。分析了斜槽系数与定位力矩的关系,提出了采用滑动边界处理定转子相对运动、利用矢量叠加计及定子斜槽的方法。

关键词 船舶动力 有限元法 多相永磁推进电机 斜槽系数 定位力矩 滑动边界法

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永磁同步推进电机电磁振动分析 被引量：47

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作者 陈益广 韩柏然 +2 位作者 沈勇环 魏娟 郭喜彬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第23期16-22,共7页

依据Maxwell应力方程推导了永磁同步电机径向电磁力的解析表达式,分析归纳了电机内各阶次、各频率径向电磁力的来源。以一台45槽10极永磁同步推进电机为例,分别建立了电机电磁有限元模型和结构有限元模型,并进行了模态分析;将电磁有限... 依据Maxwell应力方程推导了永磁同步电机径向电磁力的解析表达式,分析归纳了电机内各阶次、各频率径向电磁力的来源。以一台45槽10极永磁同步推进电机为例,分别建立了电机电磁有限元模型和结构有限元模型,并进行了模态分析;将电磁有限元模型中得到的径向电磁力耦合到结构有限元模型中,对电机进行了电磁振动谐响应分析;最后将样机实测加速度频谱与有限元仿真结果进行对比,验证了径向电磁力解析式及电磁振动有限元仿真结果的正确性。 展开更多

关键词 永磁同步推进电机 电磁振动 径向电磁力 谐响应分析

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