異向旋轉(zhuǎn)軸向磁場(chǎng)無槽永磁同步電機(jī)特性分析與仿真.pdf

1、異向旋轉(zhuǎn)軸向磁場(chǎng)無槽永磁同步電機(jī)(CAMFSPMSM)特點(diǎn):一是單電端口輸入和兩個(gè)獨(dú)立異向等速、等力矩機(jī)械端口輸出結(jié)構(gòu)形式，二是具有軸向尺寸短、重量輕、體積小、無齒槽力矩等優(yōu)勢(shì);與傳統(tǒng)電機(jī)相比，由于磁路結(jié)構(gòu)上的存在較大的差異，還有頗多基礎(chǔ)理論需要研究和驗(yàn)證，許多科學(xué)問題需要解決，所以本文將圍繞該類電機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ)理論問題進(jìn)行如下研究。
　　 首先，闡述其運(yùn)行原理，針對(duì)兩個(gè)異向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)耦合的特點(diǎn)，建立其特殊的等效電磁模型，由于異向旋

2、轉(zhuǎn)引起永磁體相對(duì)位置周期變化，從而在定子鐵心中產(chǎn)生了周期變化的軸向磁路，利用磁阻參數(shù)變化等效永磁體空間位置變化，所得等效磁路模型可較準(zhǔn)確體現(xiàn)該電機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)變化。該類型的電機(jī)可等效為兩臺(tái)主磁路并聯(lián)、環(huán)形繞組反相序串聯(lián)的永磁同步電機(jī)，異向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在氣隙中與轉(zhuǎn)子永磁體空載磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁功率;通過機(jī)械結(jié)構(gòu)和電磁關(guān)系的特點(diǎn)，建立其模型并進(jìn)行仿真研究。
　　 其次，針對(duì)該電機(jī)的其特殊的等效電磁模型通過一組尺寸方程說明影響電機(jī)性能的主要參

3、數(shù)，由于電磁場(chǎng)分布的特殊性，需應(yīng)用三維電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法準(zhǔn)確分析電機(jī)的電磁場(chǎng)，才能充分考慮飽和、磁通散射和漏磁等因素的影響。本文以一組特定的尺寸參數(shù)為依據(jù)，借助Matlab和Opera專用分析軟件進(jìn)行電磁場(chǎng)分析、聯(lián)合仿真，研究了該類電機(jī)性能，驗(yàn)證了電磁設(shè)計(jì)方法的合理性。在以后的電機(jī)設(shè)計(jì)中可以使用該套方法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)電機(jī)的性能，并可以之為基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效率。
　　 最后，在基礎(chǔ)理論研究的前提下，研制了一臺(tái)16極，功率2.