新型永磁外轉子爪極發(fā)電機的磁電模型建立與三維有限元分析.pdf

1、永磁外轉子爪極電機是近年來出現(xiàn)的一種新型結構電機，由于其具有轉矩和功率密度高、結構簡單和制造成本低等優(yōu)點而受到廣泛關注。永磁外轉子爪極電機的結構新穎，其運行基理和性能分析與設計方法與常規(guī)電機有較大不同，且爪極材料比較特殊，但目前國內對該種電機的研究較少，尚有許多問題需要解決。論文主要圍繞永磁外轉子爪極發(fā)電機的分析與設計方法開展研究，所做工作主要包括以下幾個部分： 首先，分析了永磁外轉子爪極發(fā)電機的基本電磁關系以及電機主磁通與漏磁

2、通的分布規(guī)律，建立了永磁外轉子爪極發(fā)電機的等效磁路和電路模型。對其爪極所用的特殊軟磁復合材料進行了論述，簡要說明了軟磁復合材料的特性。在此基礎上，推導了電機關鍵部分的磁阻計算公式。 其次，對永磁外轉子爪極發(fā)電機進行了磁場分析。根據對永磁外轉子爪極發(fā)電機整體模型的磁場分析，提出了符合周期對稱邊界條件的求解模型，大大減少了求解時間。在此基礎上，對永磁外轉子爪極發(fā)電機的三維靜態(tài)和瞬態(tài)磁場進行了分析，研究了電機的空載反電動勢及氣隙磁密分

3、布，并利用傅立葉分析計算了電壓波形正弦性畸變率。 然后，用三維有限元方法，對不同參數下的永磁外轉子爪極發(fā)電機的漏磁系數進行了建模、計算和分析，得到了電機的漏磁系數和不同結構參數之間的關系，對進一步研究、分析和優(yōu)化該類電機具有一定的參考價值。 最后，基于永磁外轉子爪極發(fā)電機的等效磁路和電路模型，編制了電機的電磁設計仿真軟件，對電機的運行特性進行了仿真研究；對仿真分析和有限元磁場分析計算得到的結果進行了對比分析，從而間接驗證