表貼式與內(nèi)嵌式永磁容錯游標(biāo)電機(jī)的設(shè)計與對比分析.pdf

1、隨著能源問題的日益突出以及風(fēng)力發(fā)電、電動汽車、海浪發(fā)電等高新技術(shù)的快速發(fā)展，如何進(jìn)一步提升電機(jī)系統(tǒng)在低速運(yùn)行狀態(tài)下的功率密度和可靠性成為直接驅(qū)動領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的永磁容錯電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單且具有較高的可靠性，但其在低速下的功率密度不夠高，不能完全滿足直接驅(qū)動場合的應(yīng)用要求；利用磁場調(diào)制的磁齒輪復(fù)合電機(jī)可以大幅提升電機(jī)低速運(yùn)行時的轉(zhuǎn)矩性能，但多層氣隙導(dǎo)致其電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度較大。近年來，具有結(jié)構(gòu)簡單和轉(zhuǎn)矩密度高等優(yōu)點(diǎn)的永磁游標(biāo)（PMV）

2、電機(jī)被廣泛地認(rèn)為在直接驅(qū)動系統(tǒng)中具有比較廣闊的應(yīng)用前景。該電機(jī)基于“磁齒輪效應(yīng)”，通過在定子齒上引入調(diào)制齒，充分利用基波以外的有效永磁磁場諧波分量，從而在電機(jī)體積較小、轉(zhuǎn)速較低的情況下仍能得到較大的轉(zhuǎn)矩輸出。在此基礎(chǔ)上，與容錯電機(jī)結(jié)構(gòu)相結(jié)合可使其兼具較高的可靠性。
　　本文以五相容錯型PMV電機(jī)為研究對象，通過對電機(jī)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計與優(yōu)化使其兼具高可靠性與高轉(zhuǎn)矩密度的優(yōu)點(diǎn)，并利用有限元方法對電機(jī)的各項(xiàng)性能進(jìn)行了比較分析。論文的主要研

3、究成果如下：
　　1.基于“磁齒輪效應(yīng)”給出 PMV電機(jī)調(diào)制原理的解析表達(dá)式，并通過有限元仿真的結(jié)果分析對其調(diào)制過程進(jìn)行了說明及驗(yàn)證。
　　2.設(shè)計了三種不同結(jié)構(gòu)的容錯型表貼式 PMV電機(jī)，分別采用了雙極性表貼式、單極性表貼式和混合磁材料表貼式永磁體結(jié)構(gòu)，闡述了其設(shè)計及優(yōu)化過程，并通過有限元方法比較分析了三種電機(jī)的靜態(tài)特性，主要包括電機(jī)的磁場、反電勢、氣隙磁密、轉(zhuǎn)矩性能以及容錯性能等。
　　3.設(shè)計并提出一種采用幅向內(nèi)