组合磁极结构的永磁电机解析法建模与分析

作     者：倪有源 刘跃斌 王群京 NI You-yuan;LIU Yue-bin;WANG Qun-jing

作者机构：合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2019年第23卷第1期

页      面：52-62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(51637001) 安徽省自然科学基金(1508085ME89) 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室开放课题基金(KFKT201602) 

主　　题：双层Halbach 单层Halbach 解析法 改进卡特系数 变量优化 

摘      要：磁极结构直接影响永磁电机气隙磁场的分布。提出一种组合双层Halbach阵列结构。利用叠加原理,采用标量磁位法对该结构电机中的气隙磁场进行了解析计算。同时,对于有齿尖结构的定子槽,通过改进的卡特系数对气隙长度进行等效。为了比较,同时分析得到了单层Halbach结构气隙磁密的最优值。在此基础上,通过改变双层结构磁极上下层的厚度比、上下层中间磁极极弧系数以及边磁磁化角度等参数变量,分析优化电机的气隙磁密,并计算优化后的双层结构永磁电机的气隙磁密、感应电动势和电磁转矩。计算结果表明,在永磁用量相等的前提下,双层Halbach结构永磁电机的电磁性能优于单层结构。最后,通过有限元法验证了解析计算的正确性。