永磁同步电机损耗分离方法研究

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永磁同步电机永磁体涡流损耗计算与研究

永磁同步电机永磁体涡流损耗计算与研究

密级:内部高速电主轴永磁同步电机永磁体涡流损耗计算研究The calculation and analysis ofhigh-speed spindle permanent magnet motor eddy current losses in the permanent magnet学院:电气工程学院专业班级:电气工程及其自动化0903班学号:学生姓名:指导教师:(副教授)2013 年 6 月摘要永磁同步电机是由永磁体建立励磁磁场的同步电机,电机结构较为简单,降低了加工和装配费用,提高了电机运行的可靠性;又因无需励磁电流,省去了励磁损耗,提高了电机的效率和功率密度。

当外磁场发生变化时,永磁体就会产生涡流导致发热。

因此,很有必要对转子永磁体内的涡流进行计算和分析,并采取相应的解决办法。

本文主要运用了有限元软件对高速电主轴永磁电机永磁体的涡流损耗进行分析,以得到永磁体涡流损耗的大小和分布规律,并研究永磁体涡流损耗的影响因素,从而为减小永磁体涡流损耗提供依据。

首先建立高速电主轴永磁电机有限元模型,对模型进行激励源加载和剖分,为涡流损耗的分析奠定基础;然后采用上述模型,计算得到永磁体内涡流损耗的大小和分布;分析正弦波供电和变频器供电下永磁体涡流损耗的特点;最后着重研究不同极槽数、转子磁路结构对永磁体涡流损耗的影响,提出减小涡流损耗的措施,为提高电机性能奠定基础。

针对永磁同步电机自身的特点,通过二维电磁场有限元方法分别求解了空载时和负载时电机永磁体内的涡流。

采用了瞬态分析,根据瞬态计算出的数据绘出了涡流损耗波形,并得出永磁体内的涡流损耗分布图。

最后通过分析波形得出了影响永磁体内涡流的因素以及应采取的措施。

关键词:永磁同步电机;永磁体;涡流损耗;有限元法IAbstractBecause of the magnetic field which is built by permanent magnet, permanent magnet synchronous motor (PMSM) has simplified structure and low cost for its machining and installation. Besides, the operational reliability has also been improved. Benefiting from the absence of the exciting current and the excitation loss, the efficiency and the power density have increased.. The eddy current induced in permanent magnet often lead to heat when the external magnetic field is time-varying. So it is necessary to calculate and analyze the eddy current in rotor and to find solutions.The paper mainly uses the finite element analysis software to analyze high-speed spindle permanent magnet motor eddy current losses in the permanent magnet , so that to get the value and distribution of it. The same time it can study the factors of eddy current loss in the permanent magnet , so as to provide the basis for reducing the eddy current loss.Firstly, finite element model of the high-speed spindle permanent magnet motor is founded , and the model would be load the excitation source and split , all are laying the foundation for the analysis of eddy current loss ; Then using the above model ,to calculate the value and distribution of eddy current loss in the permanent magnet; characteristics of eddy current loss the permanent magnet under the sine wave power and inverter power is analyzed later; finally focusing on different poles number of slots, the structure of rotor magnetic circuit affect the eddy current loss in the permanent magnet , and take the measures to reduce eddy current loss , to lay the foundation for improving motor performance.Based on the actual structure of disc type permanent magnet synchronous machines, the magnet field of the machine and the eddy current in the rotor are solved by two-dimensional finite element method (FEM). The calculation is carried out under the condition of load and no-load, respectively. It includes the eddy current caused by the teeth of the stator and the different eddy currents under different running speed conditions. After solution, the magnetic vector potential waveformsIIand the eddy current waveforms are drawn according to the result data, and distribution figures of the eddy current losses are also obtained. Some influencing factors on the eddy current in the permanent magnet are concluded. Some effective measures are taken according to the analysis of the waveforms.Keywords: permanent magnet motor;permanent magnets;eddy current loss;finite element methodIII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1高速电主轴永磁同步电机国内外发展状况 (1)1.2 永磁体涡流损耗的研究现状 (3)1.3 本课题研究意义及内容 (5)1.3.1 本课题研究的意义 (5)1.3.2 本课题研究的内容 (5)第2章永磁电机转子永磁体内的瞬态场及其分析方法 (7)2.1 电机电磁场的基本理论依据 (7)2.1.1 电机电磁场的数理基础 (7)2.1.2 边界条件的类型及处理方法 (8)2.2 二维瞬态场分析的特点及其数学模型的建立 (9)2.3 高速永磁同步电机永磁体内瞬态场的求解 (12)2.3.1 求解电机电磁场问题的数学方法 (12)2.3.2 分析涡流场的具体方法 (14)第3章高速永磁同步电机永磁体内涡流损耗的计算分析 (15)3.1 永磁体涡流损耗的有限元计算分析 (15)3.1.1 转子内永磁体涡流损耗的计算 (16)3.1.2 空载情况下永磁体涡流损耗的计算与分析 (16)3.1.3 负载情况下永磁体涡流损耗的计算与分析 (19)3.1.4 不同极槽配合永磁体涡流损耗对比分析 (21)3.2 本章小结 (23)第4章分析永磁体涡流损耗对永磁电机性能影响 (25)4.1 永磁体涡流损耗的影响因素 (25)4.2 减小永磁体涡流损耗的措施 (27)第5章总结 (29)参考文献 (31)致谢 (34)I第1章绪论1.1高速电主轴永磁同步电机国内外发展状况永磁电机具有节能高效、结构简单等一系列优点,在当今世界能源短缺的情况下,备受国内外专家学者和业内人士的普遍关注,是电机行业发展中的热点话题,其应用领域也正在不断地扩展。

永磁同步电机效率计算方法

永磁同步电机效率计算方法

永磁同步电机效率计算方法英文回答:Efficiency Calculation Methods for Permanent Magnet Synchronous Motors.Permanent magnet synchronous motors (PMSMs) are highly efficient electric motors that are widely used in various applications. The efficiency of a PMSM is an important parameter that indicates its performance and energy consumption. Several methods can be employed to calculate the efficiency of a PMSM.Direct Measurement Method.The most direct method for determining the efficiency of a PMSM is through direct measurement. This involves measuring the input electrical power and output mechanical power of the motor under specific operating conditions. The efficiency can then be calculated as the ratio of outputpower to input power.Loss Separation Method.The loss separation method breaks down the losses in the PMSM into individual components. These losses include:Stator copper losses.Rotor eddy current losses.Hysteresis losses.Mechanical losses (friction and windage)。

永磁同步电机损耗构成

永磁同步电机损耗构成

永磁同步电机损耗构成引言永磁同步电机是一种高效率、高功率密度和高控制性能的电机,广泛应用于工业和交通领域。

了解永磁同步电机的损耗构成对于优化设计和提高效率至关重要。

本文将详细介绍永磁同步电机的损耗构成,并分析各个部分的影响因素和优化方法。

损耗构成永磁同步电机的损耗主要包括铜损、铁损和机械损耗。

1. 铜损铜损是由电流通过电机绕组时产生的电阻损耗引起的。

电流通过绕组时,会产生焦耳热,导致能量损失。

铜损可以通过欧姆定律计算得出:P copper=I2R其中,P copper为铜损,I为电流,R为电阻。

优化铜损的方法包括使用低电阻材料、增加导线截面积、降低电流密度等。

2. 铁损铁损是由于磁场变化引起的涡流损耗和磁滞损耗。

涡流损耗是由于磁场变化时导致铁芯中产生的涡流而引起的损耗,磁滞损耗是由于磁场变化时铁芯中的磁化和去磁化过程中产生的能量损失。

铁损可以通过斯坦恩定律计算得出:P iron=K f B2fV其中,P iron为铁损,K f为铁损系数,B为磁感应强度,f为频率,V为磁路体积。

优化铁损的方法包括使用低磁滞材料、减小磁场变化速度、优化磁路设计等。

3. 机械损耗机械损耗是由于摩擦和机械运动引起的能量损失。

机械损耗包括轴承摩擦损耗、风阻损耗和传动系统损耗等。

轴承摩擦损耗可以通过使用高效的轴承和润滑剂来减小。

风阻损耗可以通过优化散热结构和减小风阻来降低。

传动系统损耗可以通过优化传动装置和减小传动损失来改善。

影响因素和优化方法永磁同步电机损耗的大小受到多个因素的影响,下面将分别介绍各个因素的影响和优化方法。

1. 负载负载大小对电机损耗有直接影响。

负载越大,电机的铜损和机械损耗会增加。

因此,在设计中需要根据实际负载情况选择合适的电机。

2. 频率频率对电机的铁损有很大影响。

在高频率下,铁损会增加。

因此,在设计中需要合理选择频率,避免过高的频率导致铁损过大。

3. 温度温度对电机的损耗有显著影响。

温度过高会导致电机绕组电阻增加,进而增加铜损。

永磁同步电机永磁体涡流损耗快速计算方法研究

永磁同步电机永磁体涡流损耗快速计算方法研究

永磁同步电机永磁体涡流损耗快速计算方法探究在永磁同步电机中,永磁体涡流损耗是影响机器效率和寿命的重要因素之一。

为了快速准确地计算永磁体涡流损耗,本文提出了一种基于模态分析和有限元法的计算方法。

起首通过模态分析,成功地将永磁体涡流损耗问题转化为电磁场分析问题,并利用有限元法求解。

通过对不同永磁体结构的计算分析,可以得到永磁体涡流损耗与永磁体厚度、永磁体间隙、永磁体长度等因素的干系规律。

最后,基于上述探究,提出了一种好用的永磁体涡流损耗计算模型。

关键词:永磁同步电机;永磁体涡流损耗;模态分析;有限元法;计算模型AbstractIn the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM), Permanent Magnet (PM) eddy current loss is one of the important factors affecting machine efficiency and life. In order to calculate the PM eddy current loss accurately and quickly, this paper proposes a calculation method based on modal analysis and finite element method. Firstly, the PM eddy current lossproblem is successfully transformed into an electromagnetic field analysis problem through modal analysis, and solved by the finite element method. By analyzing the calculation of different PM structures, the relationship between the PM eddy current loss and factors such as PM thickness, PM gap, and PM lengthcan be obtained. Finally, based on the above research, a practical PM eddy current loss calculation model is proposed.Keywords: Permanent Magnet Synchronous Motor; Permanent Magnet Eddy Current Loss; Modal Analysis; Finite Element Method; Calculation Model1. 引言永磁同步电机由于其高效、低噪音、低震动等优点,在工业和民用领域得到了广泛应用。

空调压缩机中永磁同步电机的损耗分析

空调压缩机中永磁同步电机的损耗分析

式 中: P ——铜 线电阻率 ;L a ——半匝线 圈长 N —— 每相绕组 串联 匝数 ; N _ 并绕 根数 厂 _
1 永磁 电机 中的损耗
电机 损耗直 接影 响电机效率 ,同时也是 电机温 升的来源 。 电机损 耗可 分为铜 耗 、铁耗 、杂散损耗 和机 械损耗 。其 中铜耗 即 电机 绕组 上产生 的损耗 ;铁 耗指铁 心 中磁场 变化而 引起 的损 耗 ,包括 磁滞 损耗 、涡流损 耗和附加 损耗 ;杂 散损耗是 指其他
p : p +p +p c h ( 、 4
2 1 电机铁芯叠 高对 效率的影响 . 不 同的叠高可 以平衡铁耗 和铜耗 的分布 ,最优 的叠 高不仅 要 满足 能效 的要 求 ,同时也要兼 顾成本 。假设样 机反 电动势 、
式中 P ——铁 芯损耗 ;P —— 磁滞损耗 P —— 涡流损耗 ;P —— 附加损耗 其中:
R:

槽 满率相 同,铁芯 冲片结构不变 。
( ) B: ( 5)
随着叠 高增加 ,铁耗几何 增加 ,同时 由于电阻减 少 ,电机
的铜耗 降低 ,在一 定叠 高范 围内 ,铜耗 的降低 幅度要大 于铁耗 增 大幅度 ,电机 的效率 上升 。但 叠高增 加到一定 程度 ,电机效 率趋 于不变 ,甚至降低 ,即存在一个最佳 的叠 高。
P. 3 c = IR ( 1)
式中1 为绕组相 电流 ;R为绕组相电阻 ,其 中 :

为提 高电机效 率 ,首先 需要分析 电机损耗 。电机损耗 主要 包 括铜 损 、铁损 、机械损 及杂散 损耗 ,如果能在设 计 电机 结构
时合理分配各损 耗 ,则能使 电机效率达到最 优。
Abs r c : I t e i — o d ti n y t m m st o t e l c r c t i c n u e f r p r t n t e c mp e s r ta t n h a r c n i o s s e , o f h e e t i i y S o s m d o o e a i g h o r s o . T r f re d v o n a he e o , e el pi g hi h g ef i e y o pr s o i n c s a t i c e e h e e g e fi i n y. T f ci nc c m e s r s e e s ry o n r as t e n r y f c e c o

永磁体分割降低永磁电机涡流损耗的分析和应用

永磁体分割降低永磁电机涡流损耗的分析和应用

永磁体分割降低永磁电机涡流损耗的分析和应用苏赞,谢光明(上海ABB动力传动有限公司,上海201613)摘要:永磁体分割可有效降低表贴式永磁同步电机(SPMSM)永磁体涡流损耗,且对电机性能影响最小。

分析了永磁体轴向分割和圆周向分割与永磁体涡流损耗的关系,推导了SPMSM永磁体涡流损耗解析解。

影响永磁体涡流损耗的因素,包括气隙磁密、齿谐波频率(转速和槽数)、齿距、永磁体电阻率和永磁体磁导率。

分析可知,永磁体圆周向分割对降低永磁体涡流损耗作用,了解析解的准确性。

关键词:表贴式永磁同步电机;永磁体涡流损耗;分割式永磁体;解析推导中图分类号:TM301.4文献标志码:0文章编号:1673-6540(2021)04-0071-06doi:10.12177/emca.2020.210Analysis and Application of Permanent Magnet Segmentation to Reduce Eddy Current Loss of Permanent Magnet MotorSU Yun,XIE Guangming(Shanghai ABB Power Transmission Co.,Ltd.,Shanghai201613,China)Abstrace:Segmented permanent magnet(PM)can effectively reduca the eddy current loss of surfaca permanent magnet synchronous motoe(SPMSM)with minimum performance impact.The relationship between axially and circumferentially seemented PM and the eddy current loss it analyzed.The analytical solution of PM eddy current loss oFSPMSM msdeemeed.The actoesthataecttheeddycu e e ntyo s oFPMsmncyudeamegap yuidensmty,tooth haemonmc frequency( speed and slot number) ,pitch,PM resistivity,PM permeability,etc.The analysis shows that circumferentially seemented PM plays main role tx)reducc PM eddy current loss.The accuracy of thm analysis result is verified.Key words:surface permanent magnet synchronous motor(SPMSM);permanent magnet eddy cerrent loss;segmented permanent magnet;analytssai derivation0引言由于转子与基波气隙磁场同步旋转,永磁同步电机(PMSM)通常为具有可的转子损耗。

永磁同步电机最小功率损失控制方法的研究

永磁同步电机最小功率损失控制方法的研究

永磁同步电机最小功率损失控制方法的研究永磁同步电机是一种高效的电机,广泛应用于工业和交通领域。

为了提高永磁同步电机的效率,研究人员一直努力寻找最小功率损失的控制方法。

首先,我们需要了解永磁同步电机的功率损失来源。

永磁同步电机的功率损失主要包括铁损、铜损和机械损失。

铁损是由于磁场在电机铁心中的磁滞和涡流效应产生的,可以通过优化电机的磁路设计和选择合适的磁性材料来减小。

铜损是由于电流通过电机的线圈时产生的电阻损耗,可以通过减小电机的电阻和优化电机的电路设计来降低。

机械损失是由于电机的摩擦和转子的空气阻力引起的,可以通过改善电机的机械结构和减小转子的质量来减少。

其次,我们可以采用PWM调制技术来控制永磁同步电机的功率损失。

PWM调制技术可以通过调整电机的输入电压和频率来控制电机的输出功率。

通过合理选择PWM调制技术的参数,可以使电机在不同负载条件下工作在最佳效率点,从而最小化功率损失。

另外,我们还可以采用最优控制策略来实现永磁同步电机的最小功率损失控制。

最优控制策略可以通过优化电机的工作状态和控制参数来降低功率损失。

例如,可以采用模型预测控制方法来预测电机的工作状态,然后通过在线调整控制参数来最小化功率损失。

此外,还可以采用自适应控制方法来实现电机的最小功率损失控制,自适应控制方法可以根据电机的工作状态和负载要求实时调整控制策略,从而使电机始终处于最佳工作状态。

综上所述,永磁同步电机的最小功率损失控制是一个复杂而重要的问题,需要综合考虑电机的结构、电路和控制参数等方面的因素。

通过采用合适的技术和策略,可以有效地降低永磁同步电机的功率损失,提高电机的效率和性能。

这将对电机的应用和能源的节约具有重要意义。

高效永磁同步电动机空载杂散损耗计算及分析

高效永磁同步电动机空载杂散损耗计算及分析
中图分类号 : T M3 5 1 ; T M3 4 1 文献标志码 : A 文章编 号 : 1 0 0 4 - 7 0 1 8 ( 2 0 1 5பைடு நூலகம்) 0 8 - 0 0 0 9 - 0 5
An a l y s i s a n d Ca l c u l a t i o n o n No - Lo a d S t r a y Lo s s o f Hi g h E ic f i e n c y P MS M
e l e me n t me t h o d wa s a d o p t e d t o a n a l y z e t h e n o — l o a d s t r a y l o s s d i s t i r b u t i o n i n e a c h p a r t o f mo t o r s b y t a k i n g s i x s e t s o f 4 - p o l e
0引 言
铜耗 、 铁耗、 机 械 损 耗 的研 究 较 为 成 熟 , 但 是 杂
体 端 部漏磁 场 在铁 心附 近 的金 属结 构件 中产 生 的涡 流损 耗 。 空载 电流 引起 的杂 散 损耗 增 量 由三部 分 组 成 : i
散损耗的研 究至今仍不够 完整¨ J 。杂散损耗 的研
i n t e i r o r h i g h e ic f i e n c y P MS M a s a n e x a mp l e .F u r t h e r mo r e t h e n o — l o a d s t r a y l o s s o f wa s c a l c u l a t e d .B y c o mp a in r g t h e c a l - c u l a t e d r e s u l t s wi t h t h e e x p e ime r n t a l d a t a ,t h e s t r a y l o s s c o e f i f c i e n t wa s s u mma r i z e d,a n d i t ma y b e e ic f i e n t f o r t h e r e f e r - e n c e a n d c a l c u l a t i o n o f t h e s t r a y l o s s t h a t c a u s e d b y l i n e -s t a t r P MS M. Ke y wo r d s : P MS M; l o s s ; h i g h e f f i c i e n c y ; i f n i t e e l e me n t

永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法_徐永向

永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法_徐永向

2007年7 月电工技术学报Vol.22 No.7 第22卷第7期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jul. 2007永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法徐永向胡建辉胡任之邹继斌(哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院哈尔滨 150001)摘要表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的计算受到很多学者的关注。

但由于转子涡流损耗测量困难,目前还没有一种准确的实验验证方法。

本文提出一种能分离出电机基本损耗、高频铜损和高频铁损的实验验证方法,对该验证方法的原理和实施方法进行了分析,并以一高速永磁同步电机的转子损耗测试为例,对永磁同步电机的高频损耗进行了测试和分析。

实验结果表明,该验证方法能准确反映转子涡流损耗规律。

关键词:永磁同步电机转子涡流损耗实验验证中图分类号:TM351An Experimental Verification Method of Calculation for Rotor EddyCurrent Losses in PMSMsXu Yongxiang Hu Jianhui Hu Renzhi Zou Jibin(Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China)Abstract Calculation of rotor eddy current losses of surface-mounted permanent magnet synchronous machines (PMSM) has attracted the attention of many scholars. Because it is difficult to measure the rotor eddy current losses, there is no appropriate experimental verification method for the calculation method. An experimental verification method is presented, in which the rotor eddy current losses are separated from the fundamental losses and the high-frequency stator core losses and winding resistance losses. The principle and implementation are analyzed in this paper. The method is applied in rotor eddy current losses test of a high-speed PMSM. And the high-frequency losses are measured and analyzed. Experimental results show that results with this method accord with the rule of the rotor eddy current losses.Keywords:PMSM, rotor eddy current losses, experimental verification1引言在表贴式永磁同步电机中,由于转子与定子磁场同步旋转,常忽略转子中的涡流损耗。

变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗计算与试验

变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗计算与试验

变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗计算与试验文章标题:深度探讨变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗计算与试验在工业领域,变频器供电的内置式永磁同步电机已经成为各种应用中的重要组成部分。

在这种系统中,转子损耗是一个关键的问题,它直接影响着电机的性能和效率。

对于转子损耗的准确计算和有效试验是至关重要的。

本文将深入研究变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗的计算方法和试验技术,旨在为工程师和研究人员提供有价值的参考和指导。

1. 转子损耗的定义和影响因素在内置式永磁同步电机中,转子损耗是由于磁场、电流和旋转导致的涡流损耗和剧烈变化的磁场引起的铁损耗。

这些损耗直接影响着电机的效率和热特性。

影响转子损耗的因素包括电机的设计结构、工作条件、转子材料等。

其中,变频器供电的特点会对转子损耗产生显著的影响。

2. 转子损耗的计算方法针对变频器供电内置式永磁同步电机,传统的转子损耗计算方法已经不再适用。

需要引入新的计算模型和方法。

基于电磁场分析、热场仿真和试验验证,可以较为准确地计算出转子损耗。

还需要考虑动态工况下的变频器调制方式、电磁场波形、转子温度等因素。

3. 转子损耗的试验技术为了验证转子损耗的计算结果,需要进行相应的试验。

其中包括对电机的静态试验和动态试验。

在静态试验中,需要测量电机的磁滞损耗和涡流损耗,并结合热特性进行分析。

而在动态试验中,需要考虑变频器的调制方式、负载变化等因素,并检测电机的实际转子损耗情况。

4. 个人观点和总结回顾从我个人的角度来看,变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗的计算和试验在工程实践中具有很高的实用价值。

通过深入研究和实验验证,不仅可以优化电机的设计和控制策略,还可以提高电机的效率和可靠性。

我认为在工程领域中应该更加重视这一问题,并不断完善相关的理论和技术。

总结而言,变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗的计算和试验是一个复杂而且具有挑战性的课题。

通过系统的理论分析和实验验证,可以为工程实践提供有力的支撑。

内置式永磁同步电机磁体涡流损耗研究

内置式永磁同步电机磁体涡流损耗研究
mo i nc; s t r to au ain
0 引 言
永磁 同步 电机 转 速 不 高 时 ,气 隙磁 场 谐 波 频 率 较 低 ,可 以忽 略 转 子 涡 流 ,但 是 对 于高 速 永 磁 同步 电机 ,气 隙磁 场 低 次 谐 波 的 频 率 也 较 高 ,其 引起 的
N w Tcn l y h n qn n e i ,C og ig4 0 4 ,C ia e eh oo ,C o g i U i r t h n q s r c :A w - i n i n l n t lme tmo e s o c l u ae g e e d u r n o s o ema e t t o d me s a i ee n d lu e t ac lt d ma n t d y c re tl s fp r n n o i f e
CHE iin , YAN Xipn , HUANG S n N Sxa g n ig o g, C e i h nJ
f t eK yL brt yo o e rnmiinE u m n & Ss m Scrya d a e aoa r P w rTa s s o q i et yt eui n St o f s p e t
2011正
第4 4卷 第 1 期 1 1 1月
徽 1 机 I }
M I ROM OTOR S C
V0 4. No 1 L4 .1 NO . 011 V2
内置 式 永磁 同步 电机磁 体 涡 流 损 耗 研 究
陈斯翔 ,严 欣平 ,黄 嵩,陈 吉
( 庆大学 输 配电装备及系统安全与新 技术 国家重点实验室 ,重庆 重 4 04 ) 00 4
a d t o e h r n c ma n t ed h vn a r e sl h s t a mo i r h e a t r d c g n h s a mo i g e i f l a i g s me o d ra l r n c a e t e k yf co st i u e ma — ci t o h o n

永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法

永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法

永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法
徐永向;胡建辉;胡任之;邹继斌
【期刊名称】《电工技术学报》
【年(卷),期】2007(022)007
【摘要】表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的计算受到很多学者的关注.但由于转子涡流损耗测量困难,目前还没有一种准确的实验验证方法.本文提出一种能分离出电机基本损耗、高频铜损和高频铁损的实验验证方法,对该验证方法的原理和实施方法进行了分析,并以一高速永磁同步电机的转子损耗测试为例,对永磁同步电机的高频损耗进行了测试和分析.实验结果表明,该验证方法能准确反映转子涡流损耗规律.
【总页数】5页(P150-154)
【作者】徐永向;胡建辉;胡任之;邹继斌
【作者单位】哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TM351
【相关文献】
1.永磁同步电机转子永磁体内涡流损耗密度的计算 [J], 王晓远;李娟;齐利晓;唐任远
2.表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算 [J], 徐永向;胡建辉;邹继斌
3.高速大功率永磁同步电机转子涡流损耗分析 [J], 张德金;熊万里;吕浪;邓朝晖
4.变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗计算与试验 [J], 佟文明;王云学;贾建国;唐任远
5.轴向磁场永磁同步电机转子涡流损耗研究 [J], 李雪;刘福贵;李宾;李博;王韶鹏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

大功率永磁同步电机转子永磁体损耗研究_朱卫光_张承宁_董玉刚

大功率永磁同步电机转子永磁体损耗研究_朱卫光_张承宁_董玉刚
针对大功率永磁电机同步电机运行时由于定子电流过大在转子永磁体中引起大量涡流损耗的问题构建时变有限元模型以控制器工作在不同开关频率下所测试得到的电流作为输入分析气隙磁场畸变与控制器开关频率之间的关系研究转子永磁体内感应电流和涡流损耗与控制器开关频率之间的关系讨论在低开关频率下转子涡流损耗的变化情况
第 18 卷
第1 期
2014 年 1 月
电 机 与 控 制 学 报 Electri c Machines and Control
Vol. 18 No. 1 Jan. 2014
大功率永磁同步电机转子永磁体损耗研究
朱卫光, 张承宁, 董玉刚
( 北京理工大学 机械与车辆工程学院 ,北京 100081 )
要: 针对大功率永磁电机同步电机运行时由于定子电流过大在转子永磁体中引起大量涡流损 耗的问题, 构建时变有限元模型, 以控制器工作在不同开关频率下所测试得到的电流作为输入, 分 摘 析气隙磁场畸变与控制器开关频率之间的关系 , 研究转子永磁体内感应电流和涡流损耗与控制器 开关频率之间的关系, 讨论在低开关频率下转子涡流损耗的变化情况 。 最后搭建台架实验通过测 量电机反电势电压衰减计算永磁体的涡流损耗 。实验与仿真结果表明, 所构建有限元模型与台架 实验取得了一致的结果。 关键词: 大功率永磁同步电机; 永磁体涡流损耗; 开关频率; 有限元模型; 定子电流时间谐波
0


场以同步速旋转一般认为转子内不存在损耗或者损 [1 - 2 ] 。但是在重载车辆传动系统中大功率永 耗很小 磁同步电机工作时控制器工作在低开关频率状态定 子电流中会包含大量时间谐波进而在转子永磁体中 产生大量涡流损耗严重时会烧毁转子 。
大功率永磁同步电机以其良好的功率密度、 转 矩密度和较高效率在重载车辆传动系统中得到了越 来越广泛的应用。永磁同步电机运行时转子与主磁

高速永磁同步电机的损耗分析与温度场计算

高速永磁同步电机的损耗分析与温度场计算

高速永磁同步电机的损耗分析与温度场计算一、概述高速永磁同步电机(HighSpeed Permanent Magnet Synchronous Motor, HSPMSM)作为现代工业自动化领域的关键设备,因其高效率、高功率密度和良好的控制性能,在航空航天、高速列车、电动汽车等重要领域得到广泛应用。

高速运行条件下,电机内部的热效应和温升问题成为限制其性能和可靠性的关键因素。

电机的损耗分析和温度场计算对于理解其热行为、优化设计以及确保运行安全至关重要。

本论文旨在对高速永磁同步电机的损耗和温度场进行系统分析。

将对电机的损耗类型进行分类,包括铁损、铜损和杂散损耗,并探讨各种损耗在高速运行条件下的变化规律。

将详细介绍基于有限元方法的电机温度场计算流程,涉及热生成、对流散热、热传导等关键物理过程。

通过实验验证和仿真结果对比,评估所提方法的有效性和准确性,为高速永磁同步电机的热管理提供理论依据和技术支持。

1. 高速永磁同步电机的发展背景和应用领域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核心设备,其性能的提升与技术的革新显得尤为重要。

高速永磁同步电机(HighSpeed Permanent Magnet Synchronous Motor,HSPMSM)作为现代电机技术的一个重要分支,凭借其高效、高功率密度、高转速和低维护等特性,在多个领域展现出了广阔的应用前景。

发展背景方面,随着全球能源危机的加剧和环境保护意识的提升,高效节能型电机成为了研究的热点。

高速永磁同步电机正是在这一背景下应运而生,它不仅继承了传统永磁同步电机的高效率特性,而且通过提高转速,进一步提升了能量转换效率和功率密度。

新材料、新工艺的不断涌现,也为高速永磁同步电机的设计与制造提供了更多的可能性。

应用领域方面,高速永磁同步电机已被广泛应用于风力发电、新能源汽车、航空航天、高速机床、压缩机等多个领域。

在风力发电中,高速永磁同步电机的高效性能和稳定性为风能的高效利用提供了保障在新能源汽车中,其高功率密度和快速响应特性使得车辆加速更加迅速和平稳在航空航天领域,其高转速和轻量化特点使得其在飞行器的动力系统中占据了重要地位。

矢量控制下永磁同步电机的损耗分析

矢量控制下永磁同步电机的损耗分析
第4 7卷
第 1 2 期
西 安 交 通 大 学 学 报
J OURNAL OF XI ’ AN J I AOTONG UNI VERS I TY
Vo1 . 4 7 NO .1 2
De e .2 01 3
2 0 1 3年 1 2月
DOI :1 0 . 7 6 5 2 / x j t u x b 2 0 1 3 1 2 0 1 7
铁 耗 占总 铁 耗 的 9 8 . 3 , 半 载 时 占总铁耗 的 9 8 . 5 ; 转 子铁耗 主要 为涡流损 耗 , 满 载 时 转 子 上 的 涡
流 损耗 占转 子 总铁 耗 的 9 7 . 5 , 半载 时 占转子 总铁 耗 的 9 7 . 6 ; 涡流 损耗 主要 分布 在 永磁 体 上 和
转子上 , 其 中永 磁 体 上 的 涡 流 损 耗 大 于 转 子 上 的 涡 流 损 耗 , 满 载 时 永 磁 体 上 的 涡 流 损 耗 占总 涡 流 损
耗的 8 9 . 3 , 半载 时 占总 涡流 损耗 的 8 9 . 4 ; 随着 负载 的 降低 , 定 子 铁 耗 占总损 耗 的 比例 逐 渐 增
Ab s t r a c t : To a c c ur a t e l y e v a l u a t e mot o r l os s e s, a 2 D mod e l o f pe r ma ne nt m a g ne t mot or i s e s t a bl i s he d wi t h f i ni t e e l e me n t me t h od f o l l owi ng ve c t or c o nt r o l pr i nc i p l e .The s t a t o r o f t he mot or

永磁同步电机损耗分离方法研究

永磁同步电机损耗分离方法研究

永磁同步电机损耗分离方法研究
于明湖;张玉秋;乔正忠;张波;郑军洪
【期刊名称】《微特电机》
【年(卷),期】2015(043)008
【摘要】永磁同步电机的性能优化是变频空调能效提升的重要手段,而电机各项损耗的准确预估及规律探究是电机性能优化的基本条件.通过对电机进行二维有限元计算,分别获得铁耗和电流,电流经过后处理得到铜耗,更进一步,通过加载实测电流波形计算出谐波影响下的铁耗.设计并优化损耗分离试验,用实验法测得各项损耗值,并与有限元计算结果分析对比,分析仿真与实测结果之间的修正系数,指导电机的性能优化设计.
【总页数】5页(P14-18)
【作者】于明湖;张玉秋;乔正忠;张波;郑军洪
【作者单位】华南理工大学,广州510641;美的集团,顺德528333;华南理工大学,广州510641;美的集团,顺德528333;华南理工大学,广州510641;美的集团,顺德528333
【正文语种】中文
【中图分类】TM351;TM341
【相关文献】
1.电力变压器铁芯损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分方法研究 [J], 戴锦文;孙海涛;秦大为;
2.基于损耗分离理论的非正弦激励磁心损耗计算方法研究 [J], 刘任;李琳
3.基于改进的Bertotti损耗分离模型的铁心损耗计算 [J], 李丹丹;朱聪聪;乔振阳;吴宇翔;宋寅卯
4.基于改进损耗分离模型的铁磁材料损耗特性研究 [J], 赵志刚;徐曼;胡鑫剑
5.杂散损耗分离技术用于永磁同步电机高效设计 [J], 徐飞;邱小华;尹华杰
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是 电机性能优化的基本条件 。通过对 电机进行二维有 限元计算 , 分别获得铁耗和 电流 , 电流经过后 处理得到铜耗 , 更进一步 , 通过加载实测 电流波形计算 出谐波影响下 的铁耗 。设计 并优化损 耗分离试 验 , 用实验法 测得各项 损耗
值, 并 与有 限元计算结果分析对 比, 分 析仿 真与实测结果 之间的修正 系数 , 指导电机的性 能优 化设计 。
关键词 : 永磁 同步 电机 ; 损耗 ; 有 限元 ; 修正系数 ; 影响 因子
中 图分 类 号 : T M3 5 1 ; T M3 4 1 文献标志码 : A 文章编 号: 1 0 0 4 — 7 0 1 8 ( 2 0 1 5 ) 0 8 — 0 0 1 4 — 0 5
Re s e a r c h o n Lo s s Se pa r a t i o n Me t ho d o f Pe r ma ne nt Ma g ne t S nc hr o no us Mo t or
a n d o p t i mi z e e x p e r i me n t t o o b t a i n e v e r y t y pe o f mo t o r l o s s e s . Co r r e c t i o n c o e ic f i e nt wa s v e if r ie d b y c o mp a r i n g t he a n a l y s i s
Y U Mi n g — h u ’ Z H A N G Y u — q i u ,Q I A O Z h e n g — z h o n g , Z H A NG B o , Z h e n g J u n . h o n g
( 1 . S o u t h C h i n a U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , G u a n g z h o u 5 1 0 6 4 1 ; 2 . Mi d e a C o . , L t d . , S h u n d e 5 2 8 3 3 3 )
t u l a e u r r e n t r wa s u s e d t o p e r f o r m 2 D i f n i t e —e l e me n t a n a l y s i s a n d o b t a i n t h e i r o n l o s s e f f e c t e d b y c u r e n t h a r mo n i c s .D e s i g n
i mp r o v e t h e e f f i c i e n c y o f t h e a i r — c o n d i t i o n e r ,w h i l e a c c u r a t e f o r e c a s t s a n d r e g u l a r i n q u i r y o f e v e r y t y p e o f mo t o r l o s s e s a r e t h e b a s i c c o n d i t i o n s o f t h e p e r f o r ma n c e o p t i mi z a t i o n o f t h e P MS M.I n t h i s p a p e r ,2 D i f n i t e -e l e me n t a n a l y s i s wa s u s e d t o
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触持电棚 2 0 1 5 年 第 4 3 卷 第 8 期
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于 明湖 , 等
永磁 同步 电机 损耗 分 离 方法 研 究
r e s u l t s wi t h t h e e x p e r i me n t r e s u l t s t o h e l p t o d e s i g n h i g h e f i f c i e n t mo t o r s .
于 明湖 , 张 玉秋 , 乔 正 忠 , 张 波 , 郑 军 洪
( 1 . 华南理工大学 , 广州 5 1 0 6 4 1 ; 2 . 美的集团 , 顺德 5 2 8 3 3 3 )
摘 要: 永磁 同步 电机 的性能优化是变频空调能效提 升的重要 手段 , 而电机各 项损耗 的准确预估 及规律 探究
o b t a i n t he i r o n l o s s a n d c u r r e n t o f t h e PMSM . Th e n c o p p e r l o s s wa s c lc a u l a t e d b y c u r r a n t po s t -p r o c e s s i n g . Fu r t h e r ,t he a c —
A b s t r a c t : T h e p e r f o r m a n c e o p t i m i z a t i o n o f t h e p e r ma n e n t ma g n e t s y n c h r o n o u s m o t o r ( P M S M)i s a n i m p o r t a n t m e a n s t o
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