雙定子錐形永磁同步電機的基礎研究.pdf

1、永磁同步電機已經(jīng)成為車用電機的研究熱點,然而其高轉矩密度和寬轉速運行范圍在電磁參數(shù)設計上具有矛盾性。本文提出一種新型雙定子錐形永磁同步輪轂電機,能夠在提高轉矩密度的同時增強電機弱磁能力、拓寬電機轉速范圍。針對雙定子錐形永磁同步電機機械結構的設計難點、磁路分析與數(shù)學建模、磁場分布特點、軸向磁拉力與控制系統(tǒng)概述、電磁轉矩與電感參數(shù)展開研究,為該種結構電機提供設計思想和計算理論。
　　本文概述了雙定子錐形永磁同步電機不同結構形式,選擇外

2、定子圓柱形、內定子錐形的結構。探討轉子結構的特點,考慮到雙定子錐形電機空間限制及高轉矩密度的要求,采用雙面表貼式結構。研究軸向力的性質,給出軸向平衡裝置的設計建議,設計雙定子錐形永磁同步電機的機械結構。為方便外、內定子獨立控制和靈活設計,采用了外、內定子完全解耦的分離式磁路形式,給出分離式結構雙定子錐形電機的磁網(wǎng)絡模型和數(shù)學結構模型,定性分析在軸向位移的變化過程中電機主要參數(shù)的變化趨勢。利用三維有限元法分別對外、內單定子電機與雙定子電機

3、的氣隙磁密等參數(shù)進行對比,給出外、內電機的最優(yōu)工作參數(shù)并驗證分離式雙定子電機內外磁路完全解耦的磁路特點。分析在定轉子鐵心等長與定子鐵心長于轉子兩種情況下,外內氣隙磁密、空載反電勢隨軸向位移的變化規(guī)律和分布特性。推導雙定子錐形永磁同步電機軸向磁拉力的表達式,提出內、外電機的軸向磁拉力都分別存在正位力分量與錐角力分量。分別探討不同錐角、不同鐵心長度、不同軸向位移、不同交直軸電流下內、外電機軸向磁拉力的變化,提出利用定子鐵心長于轉子的結構消除