為改善盤式定子無鐵心電機空載反電動勢波形的正弦性和降低反電動勢的高次諧波,本文提出了一種PCB繞組盤串聯(lián)疊加的定子結(jié)構(gòu),且疊加的定子繞組盤之間具有角度差。首先采用理論的方法得到了電機繞組的基波和諧波反電動勢有效值的解析式,并建立了電機繞組結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型以確定疊加繞組盤間角度差的范圍。通過三維有限元分析,確定了最佳角度差。最后對樣機進(jìn)行空載反電動勢實驗,可以發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合,證明了本文提出的定子結(jié)構(gòu)對提高電機反電動勢正弦性的有效性。

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【部分圖文】：

圖1 不同繞組結(jié)構(gòu)對比

基于國內(nèi)外學(xué)者對線圈形狀的研究結(jié)果[8-10],本文采用“扇形”的繞組形狀。由于非重疊集中繞組較重疊繞組具有端部更小,設(shè)計更加靈活等優(yōu)點,因而非重疊集中繞組得到了更廣泛的應(yīng)用[10-11]。本文通過對繞組反電動勢諧波的計算分析,提出了一種基于多個PCB板的非重疊集中繞組結(jié)構(gòu),與常....

圖2 θ與v的關(guān)系曲線

根據(jù)式(7)即可計算得出消除v次諧波對應(yīng)的角度差θ的值。為了更加直觀,可以根據(jù)如圖2所示的θ與v的關(guān)系曲線進(jìn)行分析。由于三相繞組對稱接法可消除三次諧波,本文優(yōu)化主要考慮消除5～13次諧波。由圖2可以看出,要想同時削弱5～13次諧波,θ的取值范圍在7°～18°。由于計算繞組諧波時,....

圖3 電機結(jié)構(gòu)示意圖

本文所提出的無鐵心軸向磁通永磁同步電機為雙轉(zhuǎn)子單定子結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。3.2新型繞組結(jié)構(gòu)電機空載仿真實驗

圖4 PCB定子盤式無鐵心電機有限元仿真模型

本文采用有限元分析方法,對該新型定子繞組結(jié)構(gòu)電機進(jìn)行空載仿真分析。八分之一電機模型如圖4所示。對該模型進(jìn)行靜態(tài)場仿真,得到電機的氣隙磁密分布如圖5所示。由圖5(b)可以看出,氣隙磁密波形的正弦性較好,最高值達(dá)到0.64T。由圖5(c)頻譜分析可以看出,僅3次諧波幅值稍高,為0.0....

本文編號：4036855