【摘 要】
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电驱动永磁同步电机绕组扁线化是实现电机绕组低损耗、高槽满率的有效途径,也是实现电机轻量化和小型化的主要技术路线之一。针对扁线绕组拓扑结构和磁热问题,本文以一台60k W扁线绕组永磁同步电动机为例,分别对单根以及多股并绕扁线绕组排布规律,多股并绕扁线绕组连接方式以及不同绕组形式电机温升分布进行研究。首先,对单根扁线绕组和多股并绕扁线绕组的排布规律进行分析,建立不同绕组形式永磁同步电动机的二维、三维场
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电驱动永磁同步电机绕组扁线化是实现电机绕组低损耗、高槽满率的有效途径,也是实现电机轻量化和小型化的主要技术路线之一。针对扁线绕组拓扑结构和磁热问题,本文以一台60k W扁线绕组永磁同步电动机为例,分别对单根以及多股并绕扁线绕组排布规律,多股并绕扁线绕组连接方式以及不同绕组形式电机温升分布进行研究。首先,对单根扁线绕组和多股并绕扁线绕组的排布规律进行分析,建立不同绕组形式永磁同步电动机的二维、三维场路耦合模型,对永磁同步电动机的绕组电密分布情况进行计算,分析绕组直流损耗、涡流损耗,环流损耗变化规律及其影响因素,为交流损耗抑制提供依据。其次,为了降低多股并绕扁线绕组的环流损耗,提出交叉串并联和错位串并联两种串并组合连接方式,建立串并组合扁线绕组永磁同步电动机的二维有限元场路耦合模型,对交叉串并联扁线绕组以及错位串并联扁线绕组的环流损耗进行计算。对比分析交叉串并联和错位串并联绕组环流损耗的变化规律,揭示错位串并联的连接方式对绕组环流损耗的抑制效果,验证多股并绕扁线绕组串并组合连接方式的有效性。最后,建立不同扁线绕组形式永磁同步电动机的温升计算三维有限元模型,给出不同绕组形式电机各个部件的生热率以及传热系数,对自然冷却下的电机各部件温度分布进行计算。揭示单根扁线绕组、交叉串并联扁线绕组和错位串并联扁线绕组永磁同步电动机的温升分布规律。
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