考慮磁鋼磁化方式的永磁電機(jī)空載氣隙磁場(chǎng)性能分析

李界華， 胡 佳， 文澤軍*

(1. 湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭 411101;2. 湖南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)備健康維護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 湘潭 411201)

?

考慮磁鋼磁化方式的永磁電機(jī)空載氣隙磁場(chǎng)性能分析

李界華1， 胡 佳2， 文澤軍2*

(1. 湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭 411101;2. 湖南科技大學(xué) 機(jī)械設(shè)備健康維護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 湘潭 411201)

針對(duì)磁鋼磁化方式影響永磁電機(jī)空載氣隙磁場(chǎng)性能的問(wèn)題，建立了永磁電機(jī)空載氣隙磁場(chǎng)的解析模型.通過(guò)對(duì)磁鋼的兩種充磁方式的分析，即徑向充磁和兩段式Halbach充磁，獲得了永磁電機(jī)空載氣隙磁密徑向分量和切向分量的計(jì)算方法.選用一臺(tái)1極12槽永磁有刷直流電機(jī)作為對(duì)象，利用解析模型計(jì)算了空載氣隙磁密，通過(guò)與有限元仿真結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了解析計(jì)算結(jié)果的正確性.在此基礎(chǔ)上，計(jì)算了兩種充磁方式下的空載氣隙磁場(chǎng)徑向磁密畸變率，結(jié)果顯示：永磁有刷直流電機(jī)采用兩段式Halbach充磁的畸變率明顯低于徑向充磁.同時(shí)，分析了極弧系數(shù)、磁鋼厚度、極對(duì)數(shù)、槽口寬與徑向磁密畸變率之間的關(guān)系，為永磁電機(jī)的初始設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù).

磁化方式；解析模型；兩段式Halbach充磁；空載氣隙磁場(chǎng)；徑向磁密畸變率

永磁電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高可靠性及高效率等優(yōu)勢(shì)在各個(gè)行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.其磁鋼的充磁方式伴隨著永磁材料的發(fā)展以及充磁技術(shù)的進(jìn)步而日新月異.磁鋼采用不同充磁方式對(duì)電機(jī)氣隙磁場(chǎng)分布有著比較明……