横向磁场永磁电机的发展和研究现状

横向磁场永磁电机的发展和研究现状

【摘要】横向磁场永磁电机因其高转矩密度和高效率的优点，吸引各国电机设计人员们对其结构设计、制造工艺、磁场分析及运行性能等方面展开了具体研究。在查阅现有的国内外相关文献资料的基础上，系统介绍了横向磁场永磁电机的主要拓扑结构的特点，分析了当前国内外横向磁场电机的主要研究方向，最后对其应用前景进行了展望。

【关键词】横向磁场；拓扑结构；自定位转矩；功率因数

1.引言

横向磁场永磁电机（Transverse Flux Permanent Magnet Machine，简称TFPM）是由德国著名电机专家H.Weh教授率先于1986年提出的一种新型电机结构，与传统电机相比，横向磁场电机具有以下特点[1][2]：

（1）电机的每相都完全独立，因此相与相之间没有电磁耦合，可提高电机的容错能力。

（2）电机磁路呈三维分布，磁路与电路（线圈部分）处于不同平面，定子尺寸和线圈尺寸相互独立，从而使TFPM能够同时获得较大的定子齿横截面和线圈横截面，大大提高了电机的转矩密度，其输出大约是标准工业用异步电机的5~10倍。

（3）在保持转速、电机主要尺寸、气隙磁密等参数不变时，TFPM的功率与电机的极对数成正比，适用于低速、大转矩场合。

近几年来，随着电动车、电力直接推进装置和风力发电技术研究的深入，对高转矩密度、低速直接驱动电机的要求更为迫切，于是横向磁场永磁电机因其上述优点成为了新型电机的研究热点之一。许多欧美经济发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行横向磁场电机的理论和应用研究，丰富了横向磁场永磁电机的拓扑结构，促进了横向磁场电机的发展。本文较系统地介绍分析了当前横向磁场永磁电机的主要拓扑结构，阐述了当前国内外横向磁场电机的主要研究方向和方法，并对横向磁场电机存在的问题也做了简单介绍。

2.横向磁场电机的拓扑结构形式

按照永磁体的有无及安装方式来分，横向磁场电机拓扑结构可以分为四类：平板式、聚磁式、无源转子式和磁阻式[3]。

图1为德国亚琛的G.Henneberger教授设计的外转子平板式横向磁场永磁电机。这种结构中，永磁体被均匀地平铺于转子表面，相邻的永磁体被充磁成不同的极性，充磁方向一般为径向，U形定子铁心以两倍极距均匀分布在圆周上，其

横向磁场永磁电机的发展和研究现状

横向磁场永磁电机的发展和研究现状 【摘要】横向磁场永磁电机因其高转矩密度和高效率的优点，吸引各国电机设计人员们对其结构设计、制造工艺、磁场分析及运行性能等方面展开了具体研究。在查阅现有的国内外相关文献资料的基础上，系统介绍了横向磁场永磁电机的主要拓扑结构的特点，分析了当前国内外横向磁场电机的主要研究方向，最后对其应用前景进行了展望。 【关键词】横向磁场；拓扑结构；自定位转矩；功率因数 1.引言 横向磁场永磁电机（Transverse Flux Permanent Magnet Machine，简称TFPM）是由德国著名电机专家H.Weh教授率先于1986年提出的一种新型电机结构，与传统电机相比，横向磁场电机具有以下特点[1][2]： （1）电机的每相都完全独立，因此相与相之间没有电磁耦合，可提高电机的容错能力。 （2）电机磁路呈三维分布，磁路与电路（线圈部分）处于不同平面，定子尺寸和线圈尺寸相互独立，从而使TFPM能够同时获得较大的定子齿横截面和线圈横截面，大大提高了电机的转矩密度，其输出大约是标准工业用异步电机的5~10倍。 （3）在保持转速、电机主要尺寸、气隙磁密等参数不变时，TFPM的功率与电机的极对数成正比，适用于低速、大转矩场合。 近几年来，随着电动车、电力直接推进装置和风力发电技术研究的深入，对高转矩密度、低速直接驱动电机的要求更为迫切，于是横向磁场永磁电机因其上述优点成为了新型电机的研究热点之一。许多欧美经济发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行横向磁场电机的理论和应用研究，丰富了横向磁场永磁电机的拓扑结构，促进了横向磁场电机的发展。本文较系统地介绍分析了当前横向磁场永磁电机的主要拓扑结构，阐述了当前国内外横向磁场电机的主要研究方向和方法，并对横向磁场电机存在的问题也做了简单介绍。 2.横向磁场电机的拓扑结构形式 按照永磁体的有无及安装方式来分，横向磁场电机拓扑结构可以分为四类：平板式、聚磁式、无源转子式和磁阻式[3]。 图1为德国亚琛的G.Henneberger教授设计的外转子平板式横向磁场永磁电机。这种结构中，永磁体被均匀地平铺于转子表面，相邻的永磁体被充磁成不同的极性，充磁方向一般为径向，U形定子铁心以两倍极距均匀分布在圆周上，其

(完整word版)永磁电机

1.论述永磁电机相对于传统电励磁电机的优缺点 优点： ①取消了励磁系统，降低了损耗，提高了效率； ②取消了励磁绕组和励磁电源，结构简单，运行可靠； ③稀土永磁电机结构紧凑，体积小，重量轻； ④电机的尺寸和形状灵活多变； ⑤微型永磁直流电动机，由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低。 缺点： ①控制问题 由于永磁电机是靠永磁体建立机电能量转换所需，气隙磁场永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因数，永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。 ②不可逆退磁问题 如果设计或使用不当，永磁电机在过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。 ③成本问题 铁氧体永磁电机，特别是微型永磁直流电动机，由于结构工艺简单、质量减轻，总成本一般比电励磁电机低，因而得到了极为广泛的应用。由于稀土永磁目前价格还比较贵，稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高，这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。 2.画出永磁材料的特性曲线，并列出其主要参数

永磁材料的主要磁性能指标是：剩磁(Jr, Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m。我们通常所说的永磁材料的磁性能，指的就是这四项。永磁材料的其它磁性能指标还有：居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫顽力的温度系数(Brθ, jHcθ)、回复导磁率(μrec.)、退磁曲线方形度( Hk/ jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。 永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等；机械性能则包括维氏硬度、抗压（拉）强度、冲击韧性等。此外，永磁材料的性能指标中还有重要的一项，就是表面状态及其耐腐蚀性能。 磁能积曲线 (BH)max 退磁曲线上任何一点的B和H的乘积即Bm、 Hm和（BH）代表了磁铁在气隙空间所建立的磁能量密度，即气隙单位体积的静磁能量，由于这项能量等于磁铁Bm与Hm的乘积，因此称为磁能积，磁能积随B而变化的关系曲线称为磁能曲线，其中一点对应的Bd和Hd的乘积有最大值，称为最大磁能积。 回复线

永磁同步电动机电磁场计算中定转子空间相对位置确定的研究

第34卷第2期2004年3月 东南大学学报( 自然科学版) JO UR NAL OF S OUTHEA ST UNIVER SITY (Natural Science Edition) Vol 134No 12 Mar.2004 永磁同步电动机电磁场计算中定转子 空间相对位置确定的研究 刘瑞芳1,3 严登俊2 胡敏强1 (1东南大学电气工程系,南京210096)(2河海大学电气工程学院,南京210098)(3北京交通大学电气学院,北京100044) 摘要:采用通用有限元软件对永磁同步电动机电磁场分析时,存在着电动机定、转子轴线相对位置未知的问题,而确定这个相对位置是任意负载下磁场计算的前提.本文通过研究电动机电磁量之间的关系找到特定内功率因数角下气隙合成电势和内功率角的特征.提出一种相当于逆问题分析的处理方法,在不同定子电流初相位下进行计算,搜寻对应于特定内功率因数角磁场分布,从而求得定转子空间的初始相对位置. 关键词:永磁同步电动机;有限元;定转子空间相对位置 中图分类号:T M351 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2004)022******* Investigation in determining the relative position between stator and rotor of a PMSM in electromagnetic field calculation Liu Ruifang 1,3 Yan D engjun 2 Hu Minqiang 1 (1Department of Electrical Engineering,Southeas t Univers ity,Nanjing 210096,C hina)(2C ollege of Electrical Engineering,Hohai Univers ity,Nanjing 210098,C hina)(3School of Electrical Engineering,Beijing Ji aotong University,B eiji ng 100044,Chi na) Abstract:When designing universal finite ele ment sof tw are for analyzing the per manent magnet synchronous motors (PM S Ms),the relative position of the stator and rotor a xis remains unkno wn.How ever determining the relative position is a precondition for electroma gnetic field calculation.Through analyzing the basic relationship of variables in synchronous machines the characteristics of air gap resultant E M F and inner power angle under special inner po wer factor angle can be obtained.A technique similar to inverse problem solving is proposed in this paper.A series of electromagnetic field calculation under different armature current initial phase angles are carried out firstly,then through searching the field of special inner pow er factor angles the relative position of rotor and stator can be determined subsequently.Key words:PM S M;finite element method (FE M);relative position of stator and rotor 收稿日期:2003201222. 作者简介:刘瑞芳(1971)),女,博士生;胡敏强(联系人),男,博 士,教授,博士生导师,m qhu@https://www.wendangku.net/doc/082010043.html,. 在永磁同步电动机通用软件设计中,存在着电动机定、转子相对位置未知的问题,而确定这个相对位置是进行永磁同步电动机负载磁场计算的前提.现有文献多采用根据具体电动机的结构和槽号 分配来判断定、转子轴线相对位置[1~3].但对通用程序,软件系统应当具有自动判断定、转子初始相对位置的功能,否则会使用户对程序的干预大大增加,不易实现程序的自动化和通用化. 1 定转子空间相对位置的确定问题 根据M axwell 方程,永磁同步电动机的二维电磁场边值问题可以表述为

永磁电机齿槽转矩的研究分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/082010043.html, 永磁电机齿槽转矩的研究分析 作者：邓秋玲,黄守道,刘婷,谢芳 来源：《湖南大学学报·自然科学版》2011年第03期 摘要：研究了永磁电机齿槽转矩产生的机理和降低齿槽转矩的一些措施.以4极、48槽表面式稀土永磁同步电动机为例，利用二维有限元法分析了极弧系数、磁极偏移和开辅助槽对永磁电机齿槽转矩的影响.将理论分析得到的齿槽转矩结果与样机的齿槽转矩测试结果进行了比较，两者基本吻合.研究表明：通过选择合理的方法能够有效地降低齿槽转矩. 关键词：永磁电机;齿槽转矩;磁场分析;有限元分析 中图分类号：TM351 文献标识码：A Study of Cogging Torque in Permanentmagnet Machines DENG Qiuling1,2，HUANG Shoudao1, LIU Ting1, XIE Fang1 (1.College of Electrical and Information Engineering, Hunan Univ, Changsha, Hunan 410082, China; 2.College of Electric and Information Engineering, Hunan Institute of Engineering, Xiangtan, Hunan 411101,China) Abstract:The mechanism of the cogging torque generated in permanent magnet machines and some measures to reduce cogging torque were studied. Taking a rare earth type, permanent magnet synchronous motor with four poles, fortyeight slots, surfacemounted as an example, this paper analyzed the influence of pole arc coefficient, magnet pole displacement and adding supplementary slot on cogging torque in a twodimensional finite element analysis method. The computed cogging torque values were compared with the experiment values of the sample machine, both of which agree with each other well. The research results have indicated that, with the appropriate choice of these methods, the cogging torque can be reduced effectively. Key words:permanentmagnet machine;cogging torque;magnetic field analysis;finiteelement analysis 随着高性能永磁材料的发展和永磁电机设计制造技术的不断提高，永磁电机广泛应用于速度和位置控制系统中.在开槽永磁电机中，由永磁体和开槽电枢铁心之间相互作用产生的齿槽

消防市场前景分析报告

随着我国经济社会的发展，政府及国民对消防重视程度不断提升，使得消防产 业得到了推动和发展。消防产业是关系到公共安全的特殊产业，是国民经济和社会发展的重要组成部分，更是衡量一个国家现代文明程度的标志之一。社会消防意识的逐渐增强，中国消防产品市场快速壮大，建筑业固定资产投资在过去的几年中保持稳步增长的趋势，大量的城市建筑、写字楼、民宅等房地产和基建项目的新建、扩建、改建，带动了消防设备投入的稳步增长。因此也对消防安全提出更高的要求，增强消防意识、加强消防监测，提高消防预警能力，加强消防基础设施建设。在政策的不断推动下，我国未来对消防产品的需求将不断扩大，消防工程的市场需求会随之扩张，未来我国城镇化水平的提升仍是消防行业发展的重要契机。 重庆-西部一直辖市，重庆市是我国中西部的战略枢纽、长江上游的经济中心、中国西部最大的多功能现代化商业城市，国家现代制造及高新技术产业基地，国际航运中心，长江上游综合交通枢纽、经济和金融中心，区位优势明显。地处长江经济交汇点的成渝经济区享有西南地区得天独厚的区位优势，是西部 大开发的重点区域，也是目前中国发展速度最快的城市带。雄厚且潜力巨大的产业基础，直辖以来，重庆经济社会快速发展GDP增速、工业产值、进出口贸易、引进外资等多项经济指标，多年稳居中西部前列。重庆产业发展将成为新丝路” 经济带区域的产业高地。 为积极响应国家平安建设，助力消防企业布局全国，抢占市场先机，结合目前中国消防市场现状，顺应国家大力推进消防安全建设的要求，满足企业进军区域市场的战略需求，本单位针对全国消防安全产品行业进行了深入的调研和分析，筹建了西部 消防仓储物流基地 在中国持续向好的宏观经济以及房地产市场利好环境的带动下，中国的消防器材制造行业面临着前所未有的发展机遇，我国消防产品市场近几年正处于迅猛发展的态

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析 1 引言 与传统的电励磁电机相比，永磁同步电动机具有结构简单，运行稳定；功率 密度大；损耗小，效率高；电机形状和尺寸灵活多变等显著优点，因此在航空航 天、国防、工农业生产和日常生活等各个领域得到了越来越广泛的应用。 随着电力电子技术的迅速发展以及器件价格的不断下降，越来越多的直流电 动机调速系统被由变频电源和交流电动机组成的交流调速系统所取代，变频调速 永磁同步电动机也应运而生。变频调速永磁同步电动机可分为两类,一类是反电 动势波形和供电电流波形都是理想矩形波(实际为梯形波)的无刷直流电动机,另 一类是两种波形都是正弦波的一般意义上的永磁同步电动机。这类电机通常由变 频器频率的逐步升高来起动，在转子上可以不用设置起动绕组。 本文使用Ansoft Maxwell 软件中的RMxprt 模块进行了一种调速永磁同步电 动机的电磁设计，并对电机进行了性能和参数的计算，然后将其导入到Maxwell 2D 中建立了二维有限元仿真模型，并在此模型的基础上对电机的基本特性进行 了瞬态特性分析。 2 调速永磁同步电动机的电磁设计 2.1 额定数据和技术要求 调速永磁同步电动机的电磁设计主要包括主要尺寸和气隙长度的确定、定子 冲片设计、定子绕组的设计、永磁体的设计等。通过改变电机的各个参数来提高 永磁同步电动机的效率η、功率因数cos ?、起动转矩st T 和最大转矩max T 。本例所设计永磁同步电动机的额定数据及其性能指标如下： 额定数据 数值 额定功率 N 30kw P = 相数 =3m 额定线电压 N1=380V U 额定频率 =50Hz f 极对数 =3p 额定效率 N =0.94η 额定功率因数 N cos =0.95? 绝缘等级 B 级 计算额定数据：

永磁同步电机研究

永磁同步电机研究 一、绪论 目前，在电动汽车电驱动系统中，永磁同步电动机(PMSM)系统以其高技、高控制精度、高转矩密度、良好的转矩平稳性及低振动噪声的特点受到国外电动汽车界的高度重视，是更具竞争力的电动汽车驱动电机系统。而且，中国拥有占世界80％储量的稀土资源，发展永磁电机作为电动汽车牵引电机具有得天独厚的优势。 PMSM：permanent magnet synchronous motor 是指根据电机的反电动势进行区分定义的电机：正弦反电势的永磁同步电机。以前采用的交流传动需要一个变速齿轮机构来将电机的转距传递到轮轴上，而采用永磁同步电机可以将电机整体地安装在轮轴上，形成整体直驱系统，即一个轮轴就是一个驱动单元，省去了一个齿轮箱 优点： （1）PMSM起动牵引力大 （2）PMSM本身的功率效率高以及功率因素高； （3）PMSM直驱系统控制性能好； （4）PMSM发热小，因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小； （5）PMSM允许的过载电流大，可靠性显著提高； （6）在高速范围中电机噪声明显降低； （7）系统传动损耗明显降低，系统发热量小； （8）系统采用全封闭结构，无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声，免润滑油、免维护； （9）整个传动系统重量轻，簧下重量也比传统的轮轴传动的轻，单位重量的功率大； （10）由于电机采用了永磁体，省去了线圈励磁，理论可节能10%以上； （11）由于没有齿轮箱，可对装向架系统随意设计：如柔式装向架、单轴转向架，使列车动力性能大大提高。

二、电动汽车电机的性能要求: 汽车行驶的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等。在低速或爬坡时需要高转矩，在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车从零到最大行驶速度的要求，即要求电动机具有高的比功率和功率密度。电动汽车电动机应满足的主要要求可归纳为如下10个方面: (1) 高电压。在允许的范围内，尽可能采用高电压，可以减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸，特别是可以降低逆变器的成本。工作电压由THS的274 V提高到THS B的500 V;在尺寸不变的条件下，最高功率由33 kW提高到50 kW,最大转矩由350 N"m提高到400ON"m。可见，应用高电压系统对汽车动力性能的提高极为有利。 (2)转速高。电动汽车所采用的感应电动机的转速可以达到8 000一12 000 r/min，高转速电动机的体积较小，质量较轻，有利于降低装车的装备质量。(3)质量轻，体积小。电动机可通过采用铝合金外壳等途径降低电动机的质量，各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。电动汽车驱动电动机要求有高的比功率(电动机单位质量的输出功率)和在较宽的转速和转矩范围内都有较高的效率，以实现降低车重，延长续驶里程;而工业驱动电动机通常对比功率、效率及成本进行综合考虑，在额定工作点附近对效率进行优化。(4)电动机应具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能，以满足启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩。电动机应具有自动调速功能，以减轻驾驶员的操纵强度，提高驾驶的舒适性，并且能够达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。 (5)电动汽车驱动电动机需要有4一5倍的过载，以满足短时加速行驶与最大爬坡度的要求，而工业驱动电动机只要求有2倍的过载就可以了。 (6)电动汽车驱动电动机应具有高的可控性、稳态精度、动态性能，以满足多部电动机协调运行，而工业驱动电动机只要求满足某一种特定的性能。 (7)电动机应具有高效率、低损耗，并在车辆减速时，可进行制动能量回收。 (8)电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定。电动汽车的各种动力电池组和电动机的工作电压可以达到300 V以上，因此必须装备高压保护设备以保证安全。

当前中国消防产品行业的现状及发展

当前中国消防产品行业的现状及发展 我国消防产业经过近百年的发展，特别是近二十年的快速发展，现已形成包括火灾自动探测报警、自动灭火、消防装备、防火建材等门类齐全、初具规模的科研开发、消防规划设计、产品制造、合格评定、消防工程安装和服务等机构组成的专业化、系统化、行业化的产业队伍，为国民经济的发展提供了有力的消防安全保障。为了更好地认识该产业未来的发展，有必要首先回顾一下我国消防产品发展的历史和消防产品行业的现状。 一、我国消防产品行业的历史回顾 消防产品制造业是消防产业的基础。改革开放前我国消防产业发展明显滞后于西方国家，到20世纪80年代改革开放初期，消防产品生产企业只有1OO多家。其中消防电子产品、固定灭火系统产品到20世纪80年代中期才开始形成小规模生产，而且借鉴、参照国外产品较多。20世纪80年代末逐步形成产业化生产。 然而，经过20多年的快速发展，中国消防产品行业已成为国民经济发展中日趋活跃的一个重要组成部分，规模较大，年产值超亿元的企业不断涌现。企业性质也从单一的国营、集体所有制形式发展为个体、集体、国有、股份、合资、独资等多种所有制形式，现代化的管理模式在一些企业逐步建立起来，军工、机械、航空、化工、核工业等一批国家骨干企业加入消防产品行业，极大地改善了消防产品企业结构，促进了规模经济的初步形成。 二、中国消防产品行业的现状 改革开放以来，我国政府有关部门陆续出台了打破行业垄断，允许进口产品进入市场，统一准入则等一系列重大行业政策。在新的行业政策指导下，目前中国的消防产品生产企业已能生产各类消防车、消防艇、火灾探测报警设备、固定灭火设备、灭火器、灭火剂、防火门等19大类约900个品种近10000种规格的消防产品，基本满足了我国防火灭火的需要。 1、产业结构布局 目前国内消防产业已初具规模。但是，单一企业规模份额小，企业数量多的现象普遍，目前，国内同时有几十家，甚至几百家企业在生产同一产品，有几千家大小不同的企业在从事消防设备安装。一般的产品和服务很多，中档产品和服务靠进口或者以合资形式供给较多，高档高附加值高技术含量的产品，国内生产企业很少，因此导致国内消防产业商家在产品结构组成的不合理性。由于我们仍处于市场经济的初级发展阶段，市场运行不够规范，导致一些技术含量较高的产品和服务企业不能获得应有的市场份额，致使一些低劣产品和服务对市场冲击很大。这种现象导致消防产业得不到高效发展和质的升华，难以形成核心力较强的集团企业，因此对未来提高产品竞争力，融人全球经济非常不利。 2、产品品种数量 根据原公安部消防产品行业管理办公室公布的质量信息目录，我国的消防产品现划分为21大类105个品种，相关消防产品划分为8大类25个品种。 3、产品质量水平 消防产品属于安全类产品，是关系到国家和人民生命财产安全的产品。国内大部分消防企业对此认识的程度不同，对产品质量的重视程度也不同。从灭火器材产品来看，其质量处

新型横向磁通永磁电机磁场研究

第27卷第24期中国电机工程学报V ol.27 No.24 Aug. 2007 2007年8月Proceedings of the CSEE ?2007 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013 (2007) 24-0058-05 中图分类号：TM341 文献标识码：A 学科分类号：470?40 新型横向磁通永磁电机磁场研究 褚文强，辜承林 (华中科技大学电气与电子工程学院，湖北省武汉市 430074) Study on Magnet Field of Novel Transverse-flux Permanent Magnet Machine CHU Wen-qiang, GU Cheng-lin (College of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, Hubei Province, China) ABSTRACT: Firstly，a novel transverse-flux permanent magnet machine(TFPMM) is introduced．Then its no-load magnetic field is analyzed, including flux curve, the influence of different air gap/permanent magnet weight on magnetic field. Beside its cogging torque is also calculated．Finally, The experimental data is given and compared with the magnetic field computation results to prove the method above is available. KEY WORDS: transverse-flux; permanent-magnet machine; magnetic field computation 摘要：简要介绍了一种新型横向磁通电机，然后针对该电机进行了空载磁场分析，给出了磁通变化曲线，分析了气隙长度、永磁体宽度对磁场的影响，同时还计算了电机定位力矩。给出了样机实验数据，并与磁场计算结果进行了对比分析，比较结果说明以上方法是有效的。 关键词：横向磁通；永磁电机；磁场计算 0 引言 横向磁通永磁电机(Transverse-flux permanent magnet machine，TFPMM)是20世纪80年代末由德国的H.Weh教授提出的一种新型电机结构形式[1-2]。磁路结构的改变使其从理论上克服了传统电机齿槽位于同一截面，几何尺寸相互制约，电机转矩难以根本提高的缺陷，特别适合低速、大转矩、直接驱动等应用场合。德国于1988年率先研制了首台45kW横向磁通永磁电机样机，1999年又将TFPMM作为电动车发展优选部件之一；英国Rolls- Royce国际研发中心于1997年设计并制作了3.0MW采用C形定子铁心的TFPMM样机，目前正在研制16相20MW横向磁通永磁电机[3-5]；美国通用汽车Allsion传动部着手于研究复合软磁材料(SMC)成形定子的横向磁通电机和爪形齿横向磁通电机，并研制了30kW电动车用横向磁通电机[6-8]；国内对横向磁通电机的研究开展较晚，但目前已有不少样机研制成功[9-11]。此外TFPMM还被应用于磁悬浮[12-14]、风力发电、直线驱动[15]等领域。但是上述各种拓扑结构都存在工艺复杂，加工困难，基本上不适合中小功率低速直驱式场合应用。文献[16]提出了一种新型TFPMM拓扑形式，简化了电机结构，降低了对制造工艺的要求，使得TFPMM有可能应用于中小功率场合。本文在文献[16]基础上，利用有限元方法分析了该电机的空载磁场，给出了磁通变化曲线，分析了气隙长度、磁体宽度对磁场的影响，同时还计算了定位力矩，最后对样机的实验数据进行了比较分析。 1 新型横向磁通永磁电机 TFPMM磁路呈三维分布，其拓扑结构变化较为丰富，按其永磁转子结构和磁路特点，可以分为平板式、聚磁式、磁阻式、无源转子式4类[17]。文献[16]正是在德国G．Henneberger教授设计的单边定子平板式TFPMM结构[18]基础上提出一种新型横向磁通电机拓扑结构(内定子、外转子)，其定转子结构如图1、2所示，主要结构特点如下： （1）永磁体轴向磁化，相邻磁体极性相反，各相磁体(2p个)沿转子内表面均布，m相磁体轴向分隔，周向对齐。 （2）U形磁轭以两倍极距均布(每相p个)，各相独立，三相定子轴向互错120o电角度被固定在非磁性定子支架上。 （3）电枢绕组由同心绕制在U形磁轭中的周向线圈组成。

浅议消防设施检测机构的现状与未来发展方向

浅议消防设施检测机构的现状与未来发展方向 浅议消防设施检测机构的现状与未来发展方向 摘要：随着建筑事业的突飞猛进，对于建筑消防设施的检测也变得更加重要，但是市场上有些消防设施检测机构的服务质量令人担忧，存在一定的隐患，本文针对消防设施检测机构的现状进行了深入的研究和具体的分析，并探讨其未来发展方向。 关键词：消防设施检测机构现状方向 对于一个建筑而言，消防设施的好坏直接影响了建筑消防安全和居民人身安全，消防设施是现代建筑要求必不可少的重要组成部分。因此，对于消防设施的检测机构来说，其工作任务就变得越来越重要。自2009年5月1日起实施的《中国人民共和国消防法》中，明确规定了消防设施检测中介服务机构的资质、责任、违规相关处罚等。目前，各种体制的消防施检测机构的发展不均，严重的影响了消防设施的正常运行，给建筑安全带来了很大的隐患。 1. 消防设施检测机构的现状 1.1 消防设施检测机构没有明确的管理机制 随着市场经济的发展和进步，消防设施检测机构也变得越来越重要。消防设施检测机构属于社会的第三方组织，其机构的运转应该要严格的按照国家的法律法规独立的行使其各项权利和履行各项义务，充分的发挥其社会的真实性和监督性作用。然而由于近些年来消防设施检测机构的迅猛发展，加上我国目前并没有单独的针对建筑消防检测机构的行业有统一的管理法则，特别是在对消防设施检测机构进行行政审批的手续取消之后，对后期的监督管理措施又没有及时做到位，这样就使得建筑消防设施检测机构存在着很大的缺陷。 1.2 消防设施检测机构并没有真正的起到监督的作用 市场的激烈竞争造成有些公司难以维持或几无利润。这就导致了企业为了生存不惜低价竞争，降低检测资质质量要求，甚至与施工单位或甲方同流合污。部分检测公司通过高额回收、降低检测质量和要求、夸口保证消防通过验收，或借助行政干预等不正常竞争手段，非

永磁同步电机研究的热点及发展方向

永磁同步电机研究的热点及发展方向 一、永磁电机作为驱动电机的优越性 基于当前汽车对驱动电机的特殊要求，不同的电机解决方案都在研究和论证过程中，其中永磁电机作为驱动电机的解决方案已经被越来越多地采用，永磁电机是在Y系列电机的基础上，将电机转子嵌入稀土钕铁硼材料而成，其作为驱动电机具有如下特点[1]。 转矩、功率密度大、起动力矩大。永磁电机气隙磁密度可大大提高，电机指标可实现最佳设计，使得电机体积缩小、重量减轻，同容量的稀土永磁电机体积、重量、所用材料可以减轻30%左右。永磁驱动电机起动转矩大，在汽车起动时能够提供有效的起动转矩，满足汽车的运行需求。 力能指标好。Y系列电机在60%的负荷下工作时,效率下降15% ，功率因数下降30%，力能指标下降40%。而永磁电机的效率和功率因数下降甚微，当电机只有20%负荷时，其力能指标仍为满负荷的80%以上。同时永磁无刷同步电机的恒转矩区比较长，一直延伸到电机最高转速的50%左右，这对提高汽车的低速动力性能有很大帮助。 高效节能。在转子上嵌入稀土永磁材料后，在正常工作时转子与定子磁场同步运行，转子绕组无感生电流，不存在转子电阻和磁滞损耗，提高了电机效率。永磁电机不但可减小电阻损耗，还能有效地提高功率因数。如在25% ～120%额定负载范围内永磁同步电机可均可保持较高的效率和功率因素。 结构简单、可靠性高。用永磁材料励磁，可将原励磁电机中励磁用的极靴及励磁线圈由一块或多块永磁体替代,零部件大量减少，在结构上大大简化。同时省去了励磁用的基电环和电刷，不但改善了电机的工艺性,而且电机运行的机械可靠性大为增强,寿命增加。转子绕组中不存在电阻损耗，定子绕组中几乎不存在无功电流，使电机温升低,这样也可以使整车冷却系统的负荷降低，进一步提高整车运行的效率。 二、永磁同步电机研究的热点 在开发高性能永磁同步电机过程中，遇到一些问题，进而成为研究的热点[2]。 1）不可逆退磁问题。如果设计或使用不当，永磁同步电机在过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）温度时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能下降，甚至无法使用。因此，既要研究开发适用于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置，又要分析各种不同结构型式的抗去磁能力，以便设计和制造时，采用相应措施保证永磁同步电机不失磁。

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析

调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析 1 引言 与传统的电励磁电机相比，永磁同步电动机具有结构简单，运行稳定；功率密度大；损耗小，效率高；电机形状和尺寸灵活多变等显著优点，因此在航空航天、国防、工农业生产和日常生活等各个领域得到了越来越广泛的应用。 随着电力电子技术的迅速发展以及器件价格的不断下降，越来越多的直流电动机调速系统被由变频电源和交流电动机组成的交流调速系统所取代，变频调速永磁同步电动机也应运而生。变频调速永磁同步电动机可分为两类,一类是反电动势波形和供电电流波形都是理想矩形波(实际为梯形波)的无刷直流电动机,另一类是两种波形都是正弦波的一般意义上的永磁同步电动机。这类电机通常由变频器频率的逐步升高来起动，在转子上可以不用设置起动绕组。 本文使用Ansoft Maxwell软件中的RMxprt模块进行了一种调速永磁同步电动机的电磁设计，并对电机进行了性能和参数的计算，然后将其导入到Maxwell 2D中建立了二维有限元仿真模型，并在此模型的基础上对电机的基本特性进行了瞬态特性分析。 2 调速永磁同步电动机的电磁设计 2.1 额定数据和技术要求 调速永磁同步电动机的电磁设计主要包括主要尺寸和气隙长度的确定、定子冲片设计、定子绕组的设计、永磁体的设计等。通过改变电机的各个参数来提高 T。本例所永磁同步电动机的效率η、功率因数cos?、起动转矩st T和最大转矩max 设计永磁同步电动机的额定数据及其性能指标如下： 计算额定数据：

(1) 额定相电压：N 220V U U == (2) 额定相电流：3 N N N N N 1050.9A cos P I mU η??== (3) 同步转速：160=1000r /min f n p = (4) 额定转矩：3 N N 1 9.5510286.5N m P T n ?==g 2.2 主要尺寸和气隙长度的确定 永磁电机的主要尺寸包括定子内径和定子铁心有效长度，它们可由如下公式 估算得到： 2 i11P D L C n '= N N N cos E K P P η?'=， 6.1p Nm dp C K K AB δ α=' 式中，i1D 为定子内径，L 为定子铁心长度，P '为计算功率，C 为电机常数。 E K 为额定负载时感应电势与端电压的比值，本例取0.96；p α'为计算极弧系数， 初选0.8；Nm K 为气隙磁场的波形系数，当气隙磁场为正弦分布时等于1.11；dp K 为电枢的绕组系数，初选0.92。A 为电机的线负荷，B δ为气隙磁密，A 和B δ的 选择非常重要，直接影响电机的参数和性能，应从电机的综合技术经济指标出发 来选取最合适的A 和B δ值，本例初选为200A/cm,0.7T A B δ==。 由上式可初步确定电机的2i1D L ，但要想进一步确定i1D 和L 各自的值，还应选择主要尺寸比i1i122L L pL D D p λπτπ===，其中τ为极距。通常，中小型同步电动机的0.6~2.5λ=，一般级数越多，λ也越大，本例初选1.4。 永磁同步电动机的气隙长度δ一般要比同规格的感应电动机的气隙大，主要 是因为适当的增加气隙长度可以在一定的程度上减小永磁同步电动机过大的杂 散损耗，减低电动机的振动与噪声和便于电动机的装配。所以设计永磁同步电动 机的气隙长度时,可以参照相近的感应电动机的气隙长度并加以适当的修改。本 例取=0.7mm δ。 确定电动机定子外径时，一般是在保证电动机足够散热能力的前提下，视具 体情况为提高电动机效率而加大定子外径还是为降低成本而减小定子外径。

国内消防器材行业发展趋势分析

国内消防器材行业发展趋势分析 据2015年在郑州举行的消防座谈会中消防专家访谈意见及行业内企业的发展趋势得出，消防器材中自动消防行业整体利润率未来几年仍呈稳定增长趋势，增长速度相对缓慢。 造成这一趋势的主要原因究竟有那几点： (1)消防自动灭火行业在2010年全面禁用哈龙灭火剂产品，（哈龙灭火剂释放后在大气中长期存在,当它漂移到平流层后受到太阳紫外线UV-C的照射,分解产生Br?或Cl?自由基,参与了对臭氧层的消耗对人类的健康、生物、环境造成极大的危害）因此行业内消防企业前几年主要精力在进行生产转型，导致企业利润率较低，甚至好多的企业倒闭，而到目前企业升级转型已基本完成，利润将有所提升; (2)消防自动灭火行业的自动跟踪定位射流灭火系统，智能射水灭火装置等，均属于新型技术，且应用比例日益提高。根据产品一般规律，新开发产品利润率远高于旧产品，因此新产品的大量投入使用也将一定程度上拉高行业平均利润率。 消防自动灭火行业整体上在朝着更环保、更准确、更安全的等方面发展。 就目前的市场前景来看，智能消防会在一段时间里受到大部分用户的青睐，但是长期的发展来看，总结为一下几个方面： 1、七氟丙烷等无氟的对环境友好灭火剂将会成为未来气体灭火的

主要研究方向。传统的灭火剂哈龙系类产品，由于对臭氧层产生破坏，因此被很多国家禁止使用，中国也通过了相应的法规，将来七氟丙烷、IG541之类的无害化灭火剂将会成为主流。 西方像美国，英国等，研究气体灭火技术的应用已朝向水系方向发展，即以水作灭火剂代替气体灭火剂的应用场所。现已有国外制造商开发出并应用于具体工程上，由于该系统还处于不断的自我完善阶段，系统应用范围狭窄，不同的细水雾灭火系统只适用于规定的保护对象大小，不具备通用性，局限性较大。不久研制出来的微型自动消防灭火器材，能运用到家庭甚至普通的住户内，那么将迎来自动消防器材的春天。 但由于其采用水作为灭火剂，通过喷出细小的水雾，吸热蒸发和降低空气中氧含量为灭火原理，其工程投资造价低于现有的气体灭火系统。因此，如何提高细水雾灭火系统的通用性，使工程设计能够达到灵活运用，是该灭火系统研究的发展方向。 2、简易式灭火器 简易式灭火器是近几年开发的轻便型灭火器。它的特点是灭火剂充装量在500克以下，压力在0.8兆帕以下，而且是一次性使用，不能再充装的小型灭火器。 按充入的灭火剂类型分，简易式灭火器有1211灭火器，也称气雾式卤代烷灭火器;简易式干粉灭火器，也称轻便式干粉灭火器;还有简易式空气泡沫灭火器，也称轻便式空气泡沫灭火器。 简易式灭火器适用于家庭使用，简易式1211灭火器和简易式干

谈我国消防设备消防技术的现状与发展

谈我国消防设备消防技术的现状与发展 我国人口众多，幅员辽阔，正经历着巨大的变化并朝着更加光明的未来前进。自从改革开放以来，中国经济以每年8%速度的增长。然而，就在经济飞速发展的同时也出现了严重问题，如火灾问题。近几年，中国火灾急剧增加，引起了全国甚至全世界的注意。2004年，全国共发生火灾252704起，死亡2558人，受伤2969人，直接财产损失16.7亿元（不包括森林、草原、军队、矿井地下火灾）。为了减少火灾损失，加强消防装备与技术的研究刻不容缓。 一、社会环境与现状 消防装备是人们同火灾作斗争的重要工具。全世界都非常重视消防装备工业的研究与生产，中国消防装备工业在经过20多年的改革开放取得了很大的发展。 九五年二月二十日，国务院正式颁布《消防改革与发展纲要》，该纲要勾划出的具有中国特色的消防蓝图，将是我国迈入21世纪的消防发展纲领。纲要明确要求“到2010年使我国消防事业达到世界中等水平”，并将“发展消防科技和提高消防技术装备”。 消防技术装备可按使用功能分为消防员个人保护器具、救助器具（破

拆、登高、救生、火灾探测等）、灭火器具与设备（灭火器、吸水器具、射水器具、消防泵、消防车、消防艇、消防飞机、坦克、机器人等）、灭火剂（水、泡沫等）四类。 公安消防部队在装备配备中将消防装备分为特勤装备、消防员个人保护装备两大内容。特勤装备包括消防车辆、侦察、救生、警戒、破拆、堵漏、输转、洗消、通信、照明排烟、其他等类别；消防员个人保护装备包括消防员呼吸保护器具、消防员防护服装、其他防护装备等类别。 消防技术装备直接制约或决定着灭火时采用战术的方式以及实行战术的结果。灭火成败的决定因素是人的体力与智力的发挥，而人的体力与智力的发挥必须依靠工具体现，所以消防装备在灭火中起到非常重要的作用。 新中国成立以来特别是改革开放以来，中国消防装备工业取得了很大的成绩，已初步形成了以消防车辆为龙头，随车配件为基础，消防特勤装备为辅助的较为完整的装备制造业体系，国外一些著名企业也逐步进入中国市场，基本满足了中国公安、职业消防队装备建设的需要。以消防车为例，截止1999年底，全国共有执勤消防车辆19152辆，其中公安消防队9614辆，企业专职消防队9358辆，是解放前的27.3倍，

消防市场前景分析

消防市场前景分析

随着我国经济社会的发展，政府及国民对消防重视程度不断提升，使得消防产业得到了推动和发展。消防产业是关系到公共安全的特殊产业，是国民经济和社会发展的重要组成部分，更是衡量一个国家现代文明程度的标志之一。社会消防意识的逐渐增强，中国消防产品市场快速壮大,建筑业固定资产投资在过去的几年中保持稳步增长的趋势,大量的城市建筑、写字楼、民宅等房地产和基建项目的新建、扩建、改建,带动了消防设备投入的稳步增长。因此也对消防安全提出更高的要求,增强消防意识、加强消防监测,提高消防预警能力,加强消防基础设施建设。在政策的不断推动下,我国未来对消防产品的需求将不断扩大,消防工程的市场需求会随之扩张，未来我国城镇化水平的提升仍是消防行业发展的重要契机。 重庆-西部一直辖市，重庆市是我国中西部的战略枢纽、长江上游的经济中心、中国西部最大的多功能现代化商业城市，国家现代制造及高新技术产业基地，国际航运中心，长江上游综合交通枢纽、经济和金融中心，区位优势明显。地处长江经济交汇点的成渝经济区享有西南地区得天独厚的区位优势，是西部大开发的重点区域，也是目前中国发展速度最快的城市带。雄厚且潜力巨大的产业基础，直辖以来,重庆经济社会快速发展GDP增速、工业产值、进出口贸易、引进外资等多项经济指标,多年稳居中西部前列。重庆产业发展将成为“新丝路”经济带区域的产业高地。 为积极响应国家平安建设，助力消防企业布局全国，抢占市场先机, 结合目前中国消防市场现状，顺应国家大力推进消防安全建设的要求，满足企业进军区域市场的战略需求，本单位针对全国消防安全产品行业进行了深入的调研和分析，筹建了西部消防仓储物流基地 在中国持续向好的宏观经济以及房地产市场利好环境的带动下，中国的消防器材制造行业面临着前所未有的发展机遇，我国消防产品市场近几年正处于迅猛发展的态势，同时，未来几年内预计消防器材产业仍将继续呈现快速增长趋势。