計算漏磁係數和等效氣隙磁通密度計算係數有何意義

2021-02-19 電子發燒友網

永磁無刷直流電機的設計原理和方法與普通無刷直流電機基本相同,分為磁路設計和電路設計。磁路設計是要求出永磁體的尺寸、外磁路特性,並由永磁體工作圖求出工作點的氣隙磁通密度和磁通量;電路設計是在電機總體方案和磁路設計的基礎上對繞組參數進行設計計算,同時校核電機的各項指標要求。『由於永磁無刷直流電機是永磁體勵磁,因而與普通無刷直流電機相比,在計算中的參數選取、性能計算等許多方面存在差異。

電機設計的思想是要獲得大的氣隙磁通密度Bδ(或氣隙中的磁通量Φδ),這樣不僅可以提高電機出力,還可以改善電機的動態品質。因此,氣隙磁通密度(或氣隙中的磁通量)成為決定電機尺寸、影響電機性能的重要參數之一,在電機設計中準確計算它十分重要。

電機的設計最終通過磁路的計算進行。對磁懸浮飛輪用電機,電機的總氣隙磁通量Φδ可通過下式求得

式中,Br為永磁體剩餘磁通密度;Sm為永磁體供磁面積;Aδ、Ab分別為電機主磁路的主磁導和永磁體的磁導;σeq為電機的等效漏磁係數,這一等效漏磁係數應反映徑向漏磁及軸向漏磁。

電機的最大磁通密度可以表示為

式中,τ、t分別為極距及導體有效長度;Bδav為等效氣隙磁通密度的平均值;αeq為等效氣隙磁通密度計算係數,應是等效徑向磁通密度計算係數和等效軸向磁通密度計算係數的合成。

由以上兩式可以看出,計算電機的氣隙磁通密度Bδ和氣隙中的磁通量Φδ的關鍵在於計算等效漏磁係數σeq和等效氣隙磁通密度計算係數α eq因此兩者的準確計算直接關係著磁懸浮飛輪用電機的設計精確性。

變壓器知識講解——電流與磁鋼磁通量的關係

學完本教程你能學到哪些知識:

一、變壓器設計計算與製作

1、反激電源高頻變壓器設計

   a、佔空比的設定,頻率f的設定

   b、匝數比設定

   c、初級電流計算

   d、初級感量計算

   e、初級匝數計算

   f、次級匝數計算

   g、磁芯選型

2、 變壓器繞制方式講解

3、 變壓器感量測試和漏感測試講解

二、反激開關電源硬體調試與測試

1、使用示波器,輸入電壓測試,輸入紋波測試,輸出電壓測試,輸出紋波測試及改善。

2、啟動延時調試。

3、初級和次級波形測試。

4、MOS管開通和關斷時間測試。

5、MOS管發熱因素調試,高頻噪音EMC 調試。

6、輸出電壓改變調試。

7、輕載和重載測試。

相關焦點

  • 改進的計算方法,可有效應用於表貼式永磁電機的空載氣隙磁場解析
    該文提出的解析計算方法與有限元仿真結果吻合,實驗測試進一步驗證了改進的廣義磁路法的有效性和準確性。在表貼式永磁電機電磁設計的過程中,電機性能參數的計算和優化設計的關鍵步驟是電磁計算,在通過電磁計算得到定轉子同心狀態下的氣隙磁通密度的幅值及分布的基礎上,得到電機的性能參數。
  • 學術︱基於磁性槽楔修正模型的感應電動機氣隙磁場的分布磁路法
    通過計及磁性槽楔作用的卡氏係數對感應電動機的分布磁路模型進行修正,並基於該修正模型計算出考慮磁路飽和效應的磁性槽楔感應電動機氣隙磁動勢;通過計及磁性槽楔作用的氣隙比磁導,可計算出磁性槽楔感應電動機的氣隙磁導;基於計算出的氣隙磁動勢與氣隙磁導,可得到磁性槽楔感應電動機的氣隙磁通密度。
  • 秒伏容量和線圈匝數的計算
    在圖2-1中,當有直流脈衝電壓輸入變壓器初級線圈a、b兩端時,在變壓器初級線圈中就有勵磁電流流過,勵磁電流會在變壓器鐵芯中產生磁通,同時在變壓器初級線圈兩端還會產生反電動勢;反電動勢電壓的幅度與輸入電壓的幅度相等
  • 學術簡報|計算量小、速度快,永磁同步電機磁場解析的新方法
    建立表貼式永磁同步電機的磁場解析模型,同時考慮永磁體分段斜極和磁性槽楔兩種因素的影響。針對目前精確子域磁場解析模型無法充分考慮周期性的不足,通過引入周期性邊界條件重新求解定子槽、磁性槽楔、氣隙和永磁體四類子域的通解,從而提高解析模型的計算效率,節約計算資源。
  • 詳解PFC電感的計算
    連續模式有峰值電流控制,平均電流控制和滯環控制等。本文介紹Boost功率電路的PFC連續工作模式的基本關係及臨界連續Boost電感設計。  連續模式的基本關係  1.  因為Boost電感直流分量很大,磁芯損耗小於銅損耗,飽和磁通密度限制最大值。
  • 偏心狀態下的軸向磁通永磁電機受力分析
    ;通過對軸向磁通永磁電機偏心狀態的分析,建立了偏心狀態下氣隙磁場解析計算模型,並通過有限元法驗證了解析計算模型的準確性。軸向磁通永磁電機具有轉矩密度高、軸向尺寸小、結構緊湊的優點,在飛輪儲能、風力發電、電動汽車等領域具有廣闊的應用前景。由於軸向磁通永磁電機結構的特殊性,在其設計過程中,為了得到準確的性能參數,往往需要構建三維有限元計算模型,耗時耗力。
  • 磁通定理_磁通密度計算公式_變壓器空載運行的磁通和感應電動勢
    通過任意閉合曲面的磁通量 ΦB 等於通過構成它的那些面元的磁通量的代數和,即對於閉合曲面,通常取它的外法線矢量(指向外部空間)為正。上篇中提到感應電動勢的計算公式(感應電動勢是什麼_感應電動勢公式_感應電動勢的計算)這篇小編要講磁通定理,看看變壓器空載運行的磁通和感應電動勢會發生什麼?
  • 從轉子磁動勢角度淺談永磁電機極弧係數的選取
    設計合理的轉子結構不僅能夠有效提高電機轉矩密度、效率、溫升等方面的性能,還能夠提高材料利用率,降低生產成本。而永磁電機的極弧係數,更是轉子結構參數的重中之重,設計時需要重點考量。本文以表貼式永磁同步電機(SPMSM)為例,從轉子磁動勢的角度,對PMSM極弧係數的選取做一個簡要分析。
  • 【推導】Ap法計算磁芯變壓器!
    從原理講 Ap 法並無不妥,造成偏差的原因就在于波形係數設置的不正確,下面將用公式逐一的推出和驗證反激變壓器的正確的波形係數。變壓器主要是由磁芯和導線繞組構成,正常工作的變壓器要同時滿足磁芯不飽和導線不過流的要求,Ap 法正是基於這個原理設置了一個最大的 Bm 和 Jm計算出最小的 Ae 和 Aw(Ae 磁芯截面積、Aw 窗口面積),Ap=Ae×Aw 單位是面積乘積。
  • 直流電機知識:永磁勵磁和直流電機等效替代電路圖
    其中釹鐵硼磁體和釤鈷磁體是來源於稀土元素的強磁體,對溫度比較敏感,需要控制溫升。而且為了避免腐蝕的損害,使用時需要在永磁材料表面做保護處理。計算氣隙永磁勵磁,也是要用一個極寬內環繞的磁迴路。繼續保持殼體和電樞鐵區域的完全磁導(μfe→∞)以及忽略漏磁。
  • 磁學科普:《磁通與磁通密度》
    本人從事這一行業的研究和生產工作二十多年,想把一些基本知識科普一下,供大家參考。今天講一下磁通與磁通密度。一,什麼是磁通?1,磁通——磁感應強度與垂直於磁場方向的面積的乘積叫磁通,以字母 Φ 表示,單位為:麥克斯韋。
  • 開關電源損耗計算
    測量每一開關瞬間的損耗時,必須使用帶屏蔽的短引線探頭,因為任何有長度的非屏蔽的導線都可能引入其他電源發出的噪聲,從而不能準確顯示真實的波形。一旦得到了好的波形,就可用簡單的三角形和矩形分段求和的方法,粗略算出這兩條曲線所包圍的面積。例如圖1的開通損耗可用式(3)計算。
  • 學術簡報|表貼式永磁電機在電樞磁場作用下的定子受力計算模型
    該文提出一種表貼式永磁電機在電樞磁場作用下的定子受力計算模型,以定子齒部物理邊界和槽內導體為分析對象,通過二維有限元提取了定子齒部邊界的磁導分布特徵函數,並推導了其與電機基本電感參數間的關係。根據實際電機各相電流,應用疊加原理和Maxwell應力張量法求得電機齒部邊界和槽內導體的磁通密度分布與受力分布。
  • 開關電源變壓器鐵芯氣隙的選取
    當在變壓器鐵芯中留有氣隙時,由於空氣的導磁率只有鐵芯導磁率的幾千分之一,磁動勢幾乎都降在氣隙上面;因此,留有氣隙的變壓器鐵芯,其平均導磁率將會大大下降;不但剩餘磁通密度也會降低,而且最大磁通密度Bm可以達到飽和磁通密度Bs;從而使磁通增量增大,變壓器鐵芯不再容易出現磁飽和。如圖2-24所示是留有氣隙的變壓器鐵芯的工作原理圖與磁化曲線圖 。
  • Flyback關鍵參數計算
    三、變壓器匝比及初級電感量    反激變換器有兩種運行模式:電流連續模式CCM和電流斷續模式DCM。兩種模式各自優缺點可參考公眾號文章《PFC基礎(1)-兩相交錯並聯PFC-CRM》,本文不再對比分析。    由於CCM模式電流連續,因此更適合公式計算,最終可根據計算參數微調來選擇工作模式。
  • 開關電源原理與設計(連載十六)正激式開關電源變壓器參數的計算
    式中的指數是統一單位用的,選用不同單位,指數的值也不一樣,這裡選用CGS單位制,即:長度為釐米(cm),磁感應強度為高斯(Gs),磁通單位為麥克斯韋(Mx)。(1-95)式中,Ui×τ 就是變壓器的伏秒容量,即:伏秒容量等於輸入脈衝電壓幅度與脈衝寬度的乘積,這裡我們把伏秒容量用US來表示。伏秒容量US表示:一個變壓器能夠承受多高的輸入電壓和多長時間的衝擊。
  • 變壓器損耗計算和熱點預測的新思路,克服傳統方法計算不準確問題
    精準預估大功率變壓器在漏磁影響下的繞組和結構件損耗,模擬運行工況下的變壓器溫升特性,對於提升變壓器磁熱設計並降低局部過熱危害具有重要的意義。由於箔式繞組具有特殊的薄片結構,在漏磁場影響下,繞組表面電流密度分布極不均勻,端部具有明顯的趨膚效應,損耗的總量增加和不均勻分布一直是工程難點問題。
  • 三峽大學井立兵團隊特稿:磁力變速永磁無刷電機的解析計算與設計
    根據磁力變速永磁無刷電機的結構特點,分別建立磁力齒輪和永磁無刷電機兩部件解析模型,求解場域通過邊界連續條件建立聯繫。通過各子區域的矢量磁位磁通解析式來計算電機磁場、齒槽轉矩、反電動勢和電磁轉矩;最後通過樣機空載和負載試驗測試。證明了該解析方法的正確性和有效性。