双定子错位型六相轴向磁通永磁电机设计及性能分析

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:majianfeipubin
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近年来,随着新能源电动摩托车的快速发展,驱动电机作为其主要驱动系统的核心部件,引起了国内外各大高校及企业内研究人员的广泛关注并进行大量研究。与三相径向磁通永磁电机相比,双Y移30°六相轴向磁通永磁电机结合了轴向磁通永磁电机的结构紧凑、转矩密度高及多相电机的低转矩脉动、高容错性能等的诸多优点,良好匹配新能源电动摩托车驱动电机应用场合。本文在双定子单转子轴向磁通永磁电机的基础上提出一种新型错位六相结构,突破了传统六相电机极/槽配合限制。主要对以下内容进行分析研究:首先,提出一种双定子错位型六相轴向磁通永磁电机,研究构建六相电机的准则。为了快速分析电机气隙磁场特征,利用精确子域法建立可考虑齿尖影响及任意错位角度的准三维子域解析模型。基于子域解析模型分析永磁体尺寸对电机气隙磁场的影响规律,为后续电机设计提供理论依据。其次,根据主要尺寸公式及解析模型进行双定子错位型六相轴向磁通永磁电机设计,利用有限元软件验证所设计电机的可行性和准确性。对比分析对称三相及错位六相电机的磁场分布及电机的空载和负载性能,探索错位六相电机的优越性。对比分析两种电机的最大转矩输出及弱磁调速能力、永磁体不可逆退磁风险等,进一步掌握错位六相轴向磁通永磁电机的优缺点。接着,研究双定子错位六相轴向磁通永磁电机的齿槽转矩。基于能量法推导双定子错位轴向磁通永磁电机的齿槽转矩解析公式,得出错位角度、极/槽配合对双定子错位型轴向磁通永磁电机的影响规律。最后,研究错位六相电机对永磁体涡流损耗的削弱效果。通过对比分析三相、单定子并存型六相和错位型六相电机对永磁体涡流损耗的削弱情况,验证错位型六相电机对谐波的削弱效果。
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