12-8極雙凸極永磁電機(jī)的分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、雙凸極永磁電動(dòng)機(jī)(Doubly Salient Permanent Magnet)是隨著功率電子學(xué)和微電子學(xué)的飛速發(fā)展在90年代剛剛出現(xiàn)的一種新型的機(jī)電一體化可控交流調(diào)速系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電機(jī)相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制靈活、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、調(diào)速性能好、轉(zhuǎn)矩/電流比大，可實(shí)現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性，功率因數(shù)接近于1，效率高等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)永磁體所放位置的不同，雙凸極永磁電機(jī)可分為永磁體放在轉(zhuǎn)子上的永磁電機(jī)和永磁體放在定子上的永磁電機(jī)兩種。永磁體放在轉(zhuǎn)

2、子上的DSPM電機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)子直徑較大或高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子表面的離心力已接近甚至超過永磁材料的抗拉強(qiáng)度，將使永磁體受到損壞。所以本文研究的是性能更為穩(wěn)定的定子安裝永磁體的DSPM電機(jī)。 雙凸極永磁電機(jī)是在開關(guān)磁阻電機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，自出現(xiàn)以來(lái)，受到了人們?nèi)找鎻V泛的重視。在對(duì)比開關(guān)磁阻電機(jī)的基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了雙凸極永磁電機(jī)的系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，闡述了雙凸極永磁電機(jī)的工作原理。并運(yùn)用有限元方法對(duì)雙凸極永磁電機(jī)的電機(jī)電磁場(chǎng)、靜態(tài)特性進(jìn)行了分

3、析，從提高功率密度和減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的角度出發(fā)，提出了一種新的12/8極雙凸極永磁電機(jī)，著重從結(jié)構(gòu)上研究了氣隙厚度和永磁體用量等對(duì)電動(dòng)機(jī)特性的影響，計(jì)算出了電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)隨氣隙厚度和永磁體用量的變化趨勢(shì)，得到了電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)最小條件下的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而優(yōu)化了雙凸極永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)。 利用FEM對(duì)該結(jié)構(gòu)的電機(jī)進(jìn)行了磁場(chǎng)仿真分析及計(jì)算，結(jié)合理論分析和磁場(chǎng)仿真，設(shè)計(jì)出了功率為1000W的樣機(jī)。 為了檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)樣機(jī)的各項(xiàng)性能，根據(jù)雙凸極