表貼式無刷永磁電機解析法磁場分析與優(yōu)化研究.pdf

1、永磁無刷電機具有結(jié)構(gòu)簡單、高效率、高扭矩、高功率密度、低維護率等特點。這些優(yōu)點使得永磁無刷電機應(yīng)用在各個領(lǐng)域，如電動汽車、風(fēng)力渦輪機和海洋能量轉(zhuǎn)換器等。因此，研究永磁無刷電機的結(jié)構(gòu)和電磁特性具有理論意義和工程價值。
　　建立了一種扇環(huán)磁極、有極間磁的表貼式徑向充磁無槽永磁電機磁場的解析模型，計算得出氣隙磁密基波幅值最大時的最優(yōu)極弧比。該比值取決于永磁極對數(shù)、永磁厚度、相對磁導(dǎo)率等參數(shù)。此外，利用解析法計算了電機的感應(yīng)電動勢、電樞反

2、應(yīng)場以及電磁轉(zhuǎn)矩。在此基礎(chǔ)上，比較分析了極間磁、轉(zhuǎn)子鐵心對氣隙磁密的影響。最后用有限元法驗證了該解析方法的正確性。
　　改變轉(zhuǎn)子磁極的形狀，將扇環(huán)磁極改為弧底梯形磁極。運用分層疊加法，得出氣隙磁密的解析表達(dá)式，推導(dǎo)出最優(yōu)的磁極底角和最優(yōu)的永磁極弧比，以及對應(yīng)的感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩。并且分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對氣隙磁密基波幅值的影響和參數(shù)間的相互影響。將兩種磁極形狀的電機電磁參數(shù)進(jìn)行比較，表明弧底梯形磁極電機的電磁性能較好。