轉(zhuǎn)子偏心對永磁同步電動機的氣隙磁密產(chǎn)生影響,進而影響電機的性能。為計算轉(zhuǎn)子偏心時的空載氣隙磁場,提出基于等效變換的解析計算方法。將轉(zhuǎn)子偏心電機模型等效為定轉(zhuǎn)子中心重合的理想模型,等效后電機模型永磁體剩磁按等效變換原則進行相應(yīng)變換,變換后電機結(jié)構(gòu)參數(shù)保持不變。將等效電機模型劃分為永磁體、氣隙、槽口和開槽4個不同子域,針對轉(zhuǎn)子靜偏心和動偏心兩種不同情形,結(jié)合子域法給出等效后電機模型各子域內(nèi)矢量磁位的具體解析表達式,進而求出轉(zhuǎn)子偏心狀態(tài)下電機的空載氣隙磁場。選取兩種不同電機為分析對象,通過與有限元仿真結(jié)果的對比分析,所提解析計算方法在計算空載氣隙磁密的徑向分量和切向分量時均具有較高的精確度,驗證了該方法的有效性。 

【文章來源】：電機與控制學(xué)報. 2020,24(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

電機模型子域和參數(shù)符號

等效變換前后永磁體剩磁示意圖

圖3為解析計算方法和有限元分析方法所得8p/12s電機模型的氣隙磁密對比曲線，兩種方法所得曲線的縱向誤差如表2所示。由圖3和表2可知，解析計算方法所得到的徑向磁密曲線和切向磁密曲線與有限元仿真結(jié)果近乎一致。與徑向磁密曲線相比，切向磁密曲線間的縱向誤差稍大，但也維持在較低水平，驗證了所提解析計算方法的準(zhǔn)確性。解析計算方法的理論基礎(chǔ)是拉普拉斯方程和傅里葉級數(shù)，理想情況下，傅里葉級數(shù)展開式的最高階次應(yīng)為無窮大。但在實際計算中，其最高階次只能設(shè)定為合適的有限值，否則會使矩陣方程組的維度過大而無法求解，這會引起一定的計算誤差。此外，由圖3可知，轉(zhuǎn)子偏心造成氣隙長度不均勻分布，進而對氣隙磁密產(chǎn)生一定影響。氣隙長度小的位置氣隙磁密相對較大，而氣隙長度大的位置氣隙磁密相對較小。圖4對比了解析計算方法和有限元分析方法所得10p/12s電機模型的氣隙磁密曲線。與8p/12s電機模型一致，該對比結(jié)果同樣驗證了所提解析計算方法的有效性。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3123379