針對(duì)Halbach永磁陣列提出了2種改進(jìn)型Halbach永磁陣列,通過改變Halbach陣列的結(jié)構(gòu)提高永磁同步電機(jī)的電磁性能,增加氣隙磁通密度基波幅值和改善磁通密度波形的正弦性。設(shè)計(jì)了2臺(tái)永磁同步電機(jī)模型,運(yùn)用有限元分析比較兩種新型雙層Halbach陣列對(duì)氣隙磁通密度、反電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、效率的影響,通過仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證所提結(jié)構(gòu)的合理性和正確性。 

【文章來(lái)源】：電氣傳動(dòng). 2020年09期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

Halbach磁鋼圖

利用Ansoft軟件設(shè)計(jì)了2臺(tái)改進(jìn)型Halbach永磁陣列同步電機(jī)模型[15]，電機(jī)的主要參數(shù)為：功率8 k W，額定轉(zhuǎn)速1 200 r/min，額定電壓300 V，極對(duì)數(shù)5，鐵心長(zhǎng)度50 mm，定子槽數(shù)48，轉(zhuǎn)子內(nèi)徑60 mm，轉(zhuǎn)子外徑158 mm，定子內(nèi)徑160 mm，定子外徑300 mm，相數(shù)3，永磁體厚度6 mm，氣隙1 mm，極弧系數(shù)0.9。圖3為有限元仿真模型[16]。根據(jù)電機(jī)參數(shù)計(jì)算得到α=12°，γ=48°，兩種改進(jìn)型Halbach陣列如圖4所示，充磁方向和具體尺寸都已標(biāo)注，定義傳統(tǒng)的Halbach陣列的徑向充磁的磁鋼長(zhǎng)度占每極兩塊磁鋼總長(zhǎng)度的比例為磁鋼分布系數(shù)β=a/b，其中，a為徑向充磁磁鋼的長(zhǎng)度，b為每極兩塊磁鋼的長(zhǎng)度；在β=0.8時(shí)通過有限元對(duì)兩種改進(jìn)型的Halbach永磁電機(jī)進(jìn)行分析得到了兩者的氣隙磁通密度波形，并對(duì)上述氣隙磁場(chǎng)的解析表達(dá)式通過Matlab編程計(jì)算得到解析解的波形圖。

根據(jù)電機(jī)參數(shù)計(jì)算得到α=12°，γ=48°，兩種改進(jìn)型Halbach陣列如圖4所示，充磁方向和具體尺寸都已標(biāo)注，定義傳統(tǒng)的Halbach陣列的徑向充磁的磁鋼長(zhǎng)度占每極兩塊磁鋼總長(zhǎng)度的比例為磁鋼分布系數(shù)β=a/b，其中，a為徑向充磁磁鋼的長(zhǎng)度，b為每極兩塊磁鋼的長(zhǎng)度；在β=0.8時(shí)通過有限元對(duì)兩種改進(jìn)型的Halbach永磁電機(jī)進(jìn)行分析得到了兩者的氣隙磁通密度波形，并對(duì)上述氣隙磁場(chǎng)的解析表達(dá)式通過Matlab編程計(jì)算得到解析解的波形圖。圖5為有限元對(duì)A,B兩種改進(jìn)型Halbach模型仿真分析和解析法對(duì)比分析圖，由圖5可以看出，解析法與有限元法得到的氣隙磁通密度波形基本吻合。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
[1]電動(dòng)汽車用永磁輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)研究[D]. 高鵬.天津大學(xué) 2015



本文編號(hào)：2944992