多極表貼式稀土永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、本文針對(duì)低轉(zhuǎn)速大扭矩高效率的電機(jī)使用場(chǎng)合，采取永磁電機(jī)結(jié)合磁場(chǎng)調(diào)制式磁齒輪傳動(dòng)的原理，研制成了一種多極表貼稀土永磁電機(jī)，即VPM(Vernier Permanent Magnet)電機(jī)的原理機(jī)?，F(xiàn)將本文的主要工作簡(jiǎn)述如下:
　　(1)根據(jù)磁場(chǎng)調(diào)制式磁齒輪傳動(dòng)的基本原理，將其應(yīng)用到稀土永磁電機(jī)中。著重研究電機(jī)轉(zhuǎn)子表貼多極永磁體時(shí)，多極磁場(chǎng)耦合和齒槽效應(yīng)對(duì)電機(jī)性能的影響。由于定子、轉(zhuǎn)子各個(gè)參數(shù)耦合，不便于直接解析各個(gè)變量和電機(jī)性能的線

2、性映射關(guān)系。因此，本文將從整體的角度解析與仿真。
　　(2)在上述基礎(chǔ)上，使用等效磁路法和磁位解析法建立有槽圓形VPM電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，分析磁極產(chǎn)生的磁場(chǎng)在磁路中耦合和分布狀況。建立數(shù)學(xué)模型的具體步驟如下:
　　第一步，建立磁極模型，分析同心圓式徑向等厚、徑向充磁的磁極的磁場(chǎng);
　　第二步，建立矩形磁路模型，分析單一磁極磁場(chǎng)的磁路和氣隙磁密分布;
　　第三步，建立無槽圓形模型，分析單一磁極在圓形磁場(chǎng)的磁路和氣隙磁密

3、分布;
　　第四步，對(duì)無槽模型進(jìn)行開槽和多極分析。建立VPM電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
　　VPM電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立為多極特性提供了相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。
　　(3)以磁極為16極8對(duì)的VPM電機(jī)為分析對(duì)象，做了該電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的工作。分別分析了不同極比相同極對(duì)數(shù)時(shí)和相同極比不同極對(duì)數(shù)時(shí)，定轉(zhuǎn)子磁路、磁通、轉(zhuǎn)矩、功率等重要參數(shù)的情況。根據(jù)電磁設(shè)計(jì)的流程，設(shè)計(jì)了電機(jī)的極比、沖片、繞組、永磁體、電磁計(jì)算程序等內(nèi)容。
　　(4)采用有限

4、元分析法，分別做了RMxprt模塊和Maxwell2D模塊的建模和仿真分析。獲得了VPM電機(jī)在不同工作域和不同負(fù)載情況下的氣隙磁密、反電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、外特性等重要性能參數(shù)。分別與12槽11對(duì)級(jí)、12槽10對(duì)級(jí)的VPM電機(jī)對(duì)比。對(duì)比后得知VPM電機(jī)都具有低轉(zhuǎn)速大扭矩的特性，而且本文設(shè)計(jì)的12槽8對(duì)級(jí)VPM電機(jī)的效率較高。
　　(5)在上述分析仿真的基礎(chǔ)上，制作了VPM電機(jī)的實(shí)物原理樣機(jī)。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容主要包括定