PCB定子盤式永磁同步電機(jī)繞組形狀設(shè)計(jì)研究.pdf

1、盤式永磁同步電機(jī)性能優(yōu)越而結(jié)構(gòu)特殊，跟其他電機(jī)相比有著鮮明的特點(diǎn)，具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等一系列優(yōu)點(diǎn)，隨著時(shí)間的推移和工藝的進(jìn)步，盤式永磁電機(jī)越來越受到研究者的重視，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國防科技的高新領(lǐng)域及生活生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。本文使用 PCB工藝制作定子，一方面省去了定子鐵心，使得齒槽轉(zhuǎn)矩得以消除，起動(dòng)阻轉(zhuǎn)矩得以減??；另一方面簡(jiǎn)化了定子的加工工藝，提高了加工精度，易于批量生產(chǎn)且產(chǎn)品一致性強(qiáng)。
　　對(duì)電機(jī)電磁場(chǎng)的分析在電機(jī)

2、設(shè)計(jì)的過程中或是對(duì)電機(jī)進(jìn)行性能預(yù)測(cè)的計(jì)算中有著不可或缺的作用。與傳統(tǒng)的徑向磁場(chǎng)電機(jī)不同，盤式電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)方向?yàn)殡姍C(jī)軸向。這使得電機(jī)磁場(chǎng)的計(jì)算與分析難以像徑向磁場(chǎng)電機(jī)一樣容易，不能夠方便地轉(zhuǎn)化為二維電磁場(chǎng)問題進(jìn)行分析。對(duì)電機(jī)繞組的分析同樣如此，需要其他的簡(jiǎn)化方法進(jìn)行解析分析。
　　論文首先介紹了雙轉(zhuǎn)子、單定子盤式電機(jī)的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用了Halbach陣列構(gòu)成電機(jī)的磁鋼結(jié)構(gòu)。用磁路的方法分析其磁場(chǎng)分布特點(diǎn)，計(jì)算主磁通的參數(shù)。然后

3、利用 PCB繞組導(dǎo)體位置精確，線圈的匝數(shù)較少的特點(diǎn)，將線圈沿徑向分割為導(dǎo)體元，計(jì)算繞組系數(shù)，通過積分得到整體的繞組系數(shù)?；诖私馕瞿Ｐ捅疚姆治鰧?duì)比了三種基本的繞組形狀，圓形、菱形與梯形，并結(jié)合圓形與梯形的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了新的繞組形狀，使得在能夠獲得較高反電勢(shì)的基礎(chǔ)上盡量使端部長(zhǎng)度較短，以減小銅耗，增大可以承受的電流密度。然后分別建立四種形狀的有限元模型，驗(yàn)證分析的結(jié)果。最后制作新繞組形狀的樣機(jī)，將樣機(jī)作為發(fā)電機(jī)，由其他電機(jī)拖動(dòng)，測(cè)量反電勢(shì)等數(shù)