轉子導體內置式永磁同步電機的設計與性能研究

詹奉明

摘要：本文針對永磁同步電動機的結構和性能進行了研究，研究了目前的表面安裝的永磁同步電機轉子結構：包括無繞組永磁電機的動力，永磁同步電動機的轉子的設計。轉子永磁電機結構的改進提高了電機磁場穩態分布的特性，通過電容永久磁極永磁電機。結構具有良好的穩態特性。

關鍵詞：轉子導體；內置式永磁同步電機

1 前言

研究的永磁電動機，可以節省能源，提高經濟效益，具有現實意義。研究永磁結構以及永磁定子和轉子的結構，有不同的方法，并需要進行復雜的分析與計算。

2 永磁同步電動機結構。

2.1 電磁設計

PM內置式永磁同步電動機的轉子結構中，永磁體位于導條和鐵芯軸孔之間的鐵芯中，通常交軸磁阻小于直軸磁阻，轉子磁路不對稱，所產生的磁阻轉矩有助于提高過載能力和轉矩密度。鼠籠直接面向空氣氣隙，起動性能好，廣泛應用于要求起動性能好的場合。與其他結構永磁同步電動機相比，內置式結構的缺點是漏磁大，需要采取一定的隔磁措施，轉子機械強度差。

2.2 主要尺寸的選擇

永磁同步電機的永磁體，能選擇的主要尺寸是比較小的徑向尺寸。

2.3 氣隙大小的選擇

選擇合適的氣隙大小，易于安裝。

2.4 定子和轉子的設計

為防止發動機的油箱泄漏，為檢驗齒部的磁通密度，磁通密度和機械強度的枷鎖有一個巨大的陰影按選擇定子齒的形狀。要嚴格機械強度的要求。轉子的選擇應考慮電機的起動性能。性能與磁通密度和轉子機械強度很重要。要確保轉子的機械強度，但由于永磁轉子上下分布。如果轉子環小，易發生斷條故障。由于一個額外的磁電機轉子，轉子不能正常工作，發動機也將損失降低電機的噪聲發動機噪音和振動，降低平整度。

2.5 設計永磁

設計永磁同步電動機和永磁體形狀，每個磁極的寬度決定了磁通量的影響，包括每個繞組的電動勢，永磁同步電機必須在每一個階段的電動勢小于附近的相電壓，同時確保發動機在一個磁通密度的物理范圍。

3 結構優化與仿真

3.1 轉子結構

相比矩形磁鐵，小瓦制造很難磁化平行的矩形，永磁體磁化時，磁化的徑向結構代替永久磁鐵和電動機，成為永磁電機的應用。基于上述技術參數的永磁同步電動機設計數的，永磁體寬度假設分析的電機轉子的每個磁極，即通過一個長度，寬度來判斷。永磁電機的結構較單一，電機的空載磁場轉換為電能在大小和分布的基礎上直接對每個磁極的空載磁場流量值的發動機扭矩，效率和性能起著決定性的作用。利用有限元分析軟件可以對發動機的建模進行仿真設計。可獲得轉子氣隙的磁通密度和在不同領域產生的結果。把文件列表用MATLAB軟件處理分析。從這些氣隙分布表明，電機轉子結構的間隙磁感應強度值太低，遠低于期望值，從電動機的氣隙諧波分析表明，基本內容發動機是不夠的，有害的波含量高，本機采用永磁體產生的氣隙寬度，太大間隙的寬度對發動機的性能不好。轉子的核心是一個定子尺寸，盡可能針對空間。在該系統中，每個電極分為永久磁鐵。要降低發動機的間隙寬度，對其轉子的有限元建模與仿真，并分析氣隙分布。

3.2 極電機結構

隨著永磁段數的增加，每塊磁鐵間隙寬度減小，發動機缺口在每個電機的氣隙結構進行改進。永久磁鐵的極數的轉子形成一個有間隙的磁通密度。進行氣隙諧波分析。每極氣隙的永磁電機包括兩階段和三階段的結構才能成型。在這段時間要測量電機氣隙的平均水平以及設計的價值。為了提高發動機的性能，但增長速度有限，而且增加非常困難，滿足汽車工業設計。

3.3 結構設計

分析了轉子磁場的氣隙諧波，諧波電機軸的設計中，在定子槽中消除在電機氣隙，而在第三次諧波，使用有效的手段進行控制，對消除需要的轉子結構進行了改進，提高電機的氣隙和波兩種波形，兩階段和三階段永磁電機氣隙分布。測量每極氣隙諧波和電機氣隙磁密密度，以及波形。一個連續分布的永磁體，在一種永磁段的兩側，但是會有漏磁的現象，對永磁同步電機的特殊結構，加強氣隙磁通密度轉子的改進，建模與仿真是很必要的。保持一個比較分析，保持三個階段的同步。每極永磁同步電動機的氣隙諧波要集中的處理，諧波有更大的抑制諧波。永磁同步電動機每極氣隙分布不集中。攝動永磁同步電動機時，每極氣隙諧波集中氣隙含量的增加為4.03%。同時減少了諧波的含量12.12%，CLM電機諧波含量減少，氣隙磁通密度有顯著的改善。

新發動機的功率角與傳統的相比較，磁路是不同的，當新節點在電機設計時，路徑的精度在這段時間需要滿足的電磁數值計算。馬達是電力裝置的工作輸出轉矩軟件，具有重要價值，有不同的虛擬機能力。計算視角下功率、扭矩，每個永磁體是均勻分布的永久磁鐵。每束的磁阻轉矩，永磁同步電動機非常關鍵，因為分布的磁電機，軸是約束的。永磁同步電機電抗差異小于軸的軸電抗，最大轉矩應大于角900，分析新的汽車角曲線的最大力量扭矩出現在超過100個職位。在整個角度扭矩特性有了顯著的提高，也提高了氣隙的空間，使發動機結構改變，也提供了一個額外的改進的磁阻轉矩，加強永磁同步電機的能力，更加大了動機扭矩。

4 結束語

基于傳統方法，開發了本身具有的動能力的永磁同步電動機，對轉子永磁體結構進行了優化與仿真，設計有效的永磁特性，并證明了新的轉子永磁的電性能能夠加強永磁同步電動機的能力。

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