考虑端部效应的同心笼次级直线双馈电机等效电路

作     者：葛健 徐伟 刘毅 张娅平 包振 李达义 李伟业 林国斌 Ge Jian;Xu Wei;Liu Yi;Zhang Yaping;Bao Zhen;Li Dayi;Li Weiye;Lin Guobin

作者机构：强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院)武汉430074 襄阳中车电机技术有限公司襄阳441047 磁浮交通工程技术研究中心(同济大学)上海201804 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2022年第37卷第19期

页      面：4957-4968页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51877093,52277050) 湖北省重大科技创新项目(2019AAA026) 四川省重点研发项目(2021YFG0081) 深圳市自然科学基金面上项目(JCYJ20190809101205546)资助。 

主　　题：直线双馈电机 同心笼次级 端部效应 等效电路 

摘      要：同心笼次级直线双馈电机相关研究十分匮乏,其端部效应特征尚不明确,亦未有能体现其端部效应的等效电路,严重制约了该类电机的进一步发展。针对上述问题,该文对同心笼次级直线双馈电机静态及动态端部效应分别进行深入分析,并建立考虑端部效应的等效电路。首先,基于短初级直线电机绕组理论,阐明静态端部效应下直接耦合的产生机理,明确直接耦合感应电动势的分布特点,推导出直接耦合作用下的等效阻抗;然后,基于电机中的电磁关系,分析电机稳态运行时同心笼的过渡过程,计算出动态端部效应修正系数;随后,基于端部效应分析结果并结合传统无刷双馈电机等效电路拓扑,建立同心笼次级直线双馈电机等效电路,推导电机推力表达式;最后,通过静态端部效应和动态端部效应的有限元仿真及实验,间接验证了分析结果的合理性。