基于等效磁網(wǎng)絡(luò)的Halbach永磁容錯(cuò)電機(jī)分析.pdf

1、目前常用的電機(jī)電磁場預(yù)測方法主要有三種:數(shù)值解析、有限元與等效磁網(wǎng)絡(luò)分析。數(shù)值解析計(jì)算精度高，但計(jì)算過程中存在大量的微偏分方程及邊值問題，導(dǎo)致計(jì)算過程復(fù)雜繁瑣;有限元分析將電機(jī)模型剖分成大量足夠小的有限計(jì)算單元，導(dǎo)致設(shè)計(jì)分析過程相當(dāng)費(fèi)時(shí);動(dòng)態(tài)等效磁網(wǎng)絡(luò)分析以電機(jī)內(nèi)部實(shí)際電磁場為分析基礎(chǔ)，避免了諸多粗略的假設(shè)與經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算精度很高，同時(shí)將電機(jī)內(nèi)磁通分布相對均勻的區(qū)域等效成一個(gè)計(jì)算單元，設(shè)計(jì)時(shí)間大大降低了，很適合用于電機(jī)初期分析設(shè)計(jì)。

2、r>　　現(xiàn)有的等效磁網(wǎng)絡(luò)模型中無永磁結(jié)構(gòu)或永磁結(jié)構(gòu)充磁方向單一，相互分離，且具有規(guī)則的幾何形狀，其磁動(dòng)勢可等效成一個(gè)常值。Halbach陣列磁動(dòng)勢隨陣列位置而變化，因此現(xiàn)有的磁網(wǎng)絡(luò)模型并不適合于Halbach永磁電機(jī)。本文提出了一種分解及合成Halbach陣列磁動(dòng)勢的方法，構(gòu)建了Halbach永磁電機(jī)動(dòng)態(tài)等效磁網(wǎng)絡(luò)模型，并分析驗(yàn)證了電機(jī)電磁特性。
　　論文主要研究成果包括以下幾個(gè)方面:
　　1.提出了一種新的分解和合成Hal

3、bach陣列磁動(dòng)勢的方法，并得到了Halbach永磁陣列的等效正弦磁動(dòng)勢(MMF)。
　　2.以電機(jī)定子齒為磁路分支，考慮了永磁體漏磁和磁通飽和等影響，建立了8槽6極Halbach永磁容錯(cuò)電機(jī)的動(dòng)態(tài)等效磁網(wǎng)絡(luò)模型，并分析了Halbach永磁容錯(cuò)電機(jī)的電磁性能。
　　3.創(chuàng)建了Halbach永磁容錯(cuò)電機(jī)的二維有限元模型，分析了電機(jī)電磁特性，加工制造了樣機(jī)并對其測試，將分析及測試結(jié)果與等效磁網(wǎng)絡(luò)模型對比，驗(yàn)證了所提出的方法及動(dòng)態(tài)