永磁无刷单极电机

sgyub

不久前设计了一种结构较为奇特的电机，希望能降低反电动势，减轻齿槽效应，能适用于车辆驱动。从电机的结构形式上看，可称为永磁无刷盘式单极电机。用CAD绘制模型后导入MAXWELL14，想看一看情况如何，结果反电动势没有了，直径140的小电机，输出功率达数百千瓦，显然不可信。可能软件还不能分析这种类型的电机。朋友们如有兴趣，我试一试传一个SAT文件，供大家消遣。

sgyub

补充说明：结构其实很简单，一个轴向磁场的盘状永磁体转子，二侧是盘状定子，经机座形成有二个气隙的磁回路。每个定子上有一条狭长的径向开口；线圈的一个有效边分布在气隙内，另一个有效边在开口6处返回。

sgyub

文中“6”是自已跳进去的。

lvwei1020

没看明白，把图纸上传一下好了，这样才能看的清楚，文字描述不好理解

lvwei1020

不会又出大仙了吧？

sgyub

还未成仙。传一个.DWG文件。这个电机的特征是：不存在齿槽效应，没有与电感磁通变化有关的反电动势，与普通单极电机的区别是：低电压小电流而非大电流。没有反电动势，不存在齿槽效应的驱动电机，对电动车有什么意义，朋友们应该很清楚。反电动势肯定存在，只是不是由电感内磁通量的变化产生的，而是磁场内导线产生的。样机测得的反电动势很低，与计算值不符，正在查找原因，反电动势当然越低越好，但原因一定要找。

sgyub

提示文件太大，该如何处理？请指导。谢谢。

lvwei1020

贴图片吧，抓取个截图发上来

sgyub

遵命。图中前部是盘状永磁体。后面是后部定子和线圈，线圈的形状和实际形状有些区别，是为了便于分析。其它部件都去除了。

avalanche

想知道你这个永磁盘子的磁极，该不是轴向的吧{:soso_e127:}
径向的恐怕才能转吧，如果我没记错，以前有个做钕磁的告诉我现在径向直径要做大很难。

lvwei1020

首先我个人觉得“没有反电动势，不存在齿槽效应”那是不可能的！！！虽然我不知道楼主的问题在那里，但是任何电机都存在反电动势，同时也存在齿槽效应，只是大小不同罢了。楼主可以试试，旋转转子，电机引线端是否有电压，你要相信肯定有，若有的话，反电势就存在了。

lvwei1020

另外，别把自己的产品乱命名，这样容易让人迷惑，你这种电机无非是个普通盘式电机而已，只是磁铁是单边的，别整出“可称为永磁无刷盘式单极电机”，按你的命名这东西根本就不能转的！没有那个电机是单极的。你要是能发明出单极的电机的话，你就是电机界的神了！

Edwin_Sun

连续发没有意义的帖子，有灌水哗众取宠之嫌

你可以把maxwell的分析程序贴上来，这个也就几百k，你也可以把具体的尺寸图转成pdf上传上来，也就几十k

sgyub

什么是单极电机，在网上搜索一下就知道了。不是指只有一个南极或者北极。单极电机的通常定义是：是一种有刷、无换向器、单一极性磁场、通电导体中电流方向一致、在洛仑兹力的作用下旋转的低压大电流直流电机。这是一种没有电枢反应的电机。没听说过吧？

lvwei1020

sgyub 发表于 2012-9-11 22:06
什么是单极电机，在网上搜索一下就知道了。不是指只有一个南极或者北极。单极电机的通常定义是：是一种有刷 ...

今天真的长见识了，对不起sgyub ，像你道歉，为我的无知像你道歉，同时收回上面说的话。

lvwei1020

单极直流电机
一种电枢导电部分始终工作于单一极性磁场中的流电机。它是一种低压大电流无换向器的直流电机。图单极直流电机原理示意示一台圆筒形电枢单直流电机的原理结构。
单极直流电机
概述
　图示一台圆筒形电枢单极直流电机的原理结构。　　一种电枢导电部分始终工作于单一极性磁场中的直流电机。它是一种低压大电流无换向器的直流电机。 　　图[单极直流电机原理示意]示一台圆筒形电枢单极直流电机的原理结构。当两个环形励磁线圈通直流电时，电机气隙的整个圆周上将产生单一极性的磁场。当转轴带动圆筒形铜质电枢旋转时，枢轴向两端即感生电动势，其方向是固定不变的。此电动势由电刷从电枢两端引出。电刷的作用只是引出电流，无换向问题。由于电枢是一个铜环，无需绝缘，它发热小，耐高热；加上这种电机结构简单、维护容易和可靠性高等优点，在冶炼及电化学行业中获得广泛应用。 　　单极直流电机电压低，电流大。电压只有几伏或十几伏，而电流可达几百安，几千安，甚至上万安。因此电刷的接触损耗和发热相当大，磨损也快。实用上应尽可能加多并联电刷的数目,采用接触电压降小的铜-石墨电刷，或用导电和导热更好的液态金属，如水银或钠钾合金等做电刷。 　　要提高单极直流电机电压，就必须提高气隙磁通密度和转速。转速受旋转体机械强度的限制，气隙磁通密度则受铁磁饱和限制，都不能过高。如采用超导技术则可使单机功率比普通电机提高十几倍以上单极直流电机的应用

lvwei1020

上面是在百度里搜到的关于单极电机的解释。

sgyub

     不要道歉。这里本来就是相互学习共同提高的地方。大家的愿望是一样的，就是希望国产电动车尽快进入千家万户，终结洋人的一统天下。只是电动车的现状令人沮丧。
   乘用车基本上都选用永磁电机。迄今为止，永磁同步电机取得的进步，只是提高了功率密度，事实上已不可能再有重大突破。在现有电池技术的条件下，永磁同步电机驱动的电动车没有竞争力。由旋转的电磁场驱动的电机，包括开关磁阻电机、异步电机，在电池技术取得重大突破以前，不可能与燃油车一争天下。
   单极电机是一种由电荷驱动的电机，无交变磁场，无电枢反应，不存在齿槽转矩，是一种不同类型的电机。在洛仑兹力驱动下的转子，高速旋转时仍然强劲有力，具有很高的效率；机电能量的高效转换，大大减轻了车载电源的负担，有利于提升速度和行驶距离。永磁无刷单极电机的偿试，是希望提升电动车的实用性能，拥有市场竞争力。

sgyub

   由于结构上的原因，现实中真正得到应用的是超导单极电机，军事上用于舰艇驱动，工业上用于轧钢。采用新的结构，改变电机的形状，方便安装使用，希望朋友们参与这种新型电机的探索。

lvwei1020

这个东西真的没见过，原理大概看了一下，还是不太理解工作方式，请楼主能否搞个普及贴，搞个知识普及，详细讲讲这个电机。我个人对这个很感兴趣。“当两个环形励磁线圈通直流电时，电机气隙的整个圆周上将产生单一极性的磁场。当转轴带动圆筒形铜质电枢旋转时，枢轴向两端即感生电动势，其方向是固定不变的。此电动势由电刷从电枢两端引出。电刷的作用只是引出电流，无换向问题”第一，单一的磁场如何旋转？到底是磁场让电机转子转动，还是外力让转子转动？第二，电刷什么作用？引出电流？引到哪里？