组合永磁体削弱永磁电机的齿槽转矩研究

分析了气隙磁密对齿槽转矩的影响;提出了一种将组合永磁体用于表贴式永磁同步电机的方法。本文针对组合永磁体对气隙磁密的影响作出了解析分析,进而研究了本文所提方法对齿槽转矩的影响,并探究了基于不同材料永磁体的极弧系数组合关系对齿槽转矩的影响,寻找最佳极弧系数的匹配关系,并采用有限元分析软件对解析计算结果进行验证。仿真结果与解析计算结果基本一致,所采用组合永磁体的方法可以有效减小电机的齿槽转矩。

轴向永磁体组合削弱表贴式永磁同步电机齿槽转矩的方法

永磁同步电机在高性能控制系统中得到了越来越多的应用,但永磁同步电机特有的齿槽转矩会影响系统的控制精度。针对表贴式永磁同步电机存在的齿槽转矩问题,提出一种在电机转子轴向组合不同永磁体的方法来减小齿槽转矩。首先,分析齿槽转矩产生原因,基于能量法和傅里叶分解法分析齿槽转矩的表达式,并基于此公式推导出计算组合永磁体具体尺寸的方法。然后,利用有限元法检验此方法的有效性,并分析得出最优组合方案。将优化后电机的气隙磁通密度和永磁体的用量与优化前的电机进行了对比,证明所提出方法是经济而有效的。最后,对优化后电机的反电动势谐波含量等其他性能进行分析,证明了本文所提出的转子结构能够提升电机的性能。

不同场冷高度对永磁体组合和超导体间电磁作用力的影响

阐述了永磁体与超导体间电磁作用力(悬浮力或吸引力)受永磁体磁场分布和超导体性能等的影响。研究了不同场冷高度对永磁体组合和超导体间电磁作用力的影响,利用永磁体组合和超导体,在77 K温度下测量了二者之间的电磁作用力,场冷高度Zfc分别为60、50、40、30、20、10、5、3、2 mm。结果表明:场冷高度Zfc从60 mm减小到2 mm时最大悬浮力Fmlf从22.3 N减小到7.3 N,最大吸引力Fmaf从0.12 N增加到4.37 N,悬浮力刚度随场冷高度的减小而增大;最大悬浮力在场冷高度60～10 mm缓慢减小,10 mm以下迅速减小;最大吸引力绝对值在场冷高度60～10 mm缓慢增大,10 mm以下迅速增大。