内嵌式永磁同步电机设计中改进型磁路分析(4)

磁路分析

内嵌式永磁同步电机设计中改进型磁路分析 兰志勇,等

4 计算结果和有限元分析验证

通过Mathcad软件实现该计算程序,为了验证该等效磁路模型和计算程序的正确性,此处利用二维有限元分析方法来验证。所设计电机的主要参数如表1所示。稀土永磁材料的牌号为N35SH,剩磁密度为Br=1 23T,剩磁矫顽力Hr=939 2kA/m,尺寸为5 9mm!59 3mm!190mm。

电机额定功率为20kw,磁极对数为p=3,假定参数的初始值为 01=1 2和bm01=0 85。

表1 电机主要参数表

参数

定子内径/mm定子冲片外径/mm定子槽数气隙长度/mm转子槽数转子轴直径/mm

数值170260360 83060

表2比较了在改变隔磁桥t1的宽度时计算结果与有限元分析结果。隔磁桥宽度越大,漏磁系数也越大,气隙磁密的值越小,因此合理选择隔磁桥宽度的值,对电机设计结果又很大的影响。此外,气隙磁密的计算结果比有限元分析的结果要大,这主要是因为在计算过程当中,对于定转子的齿轭部有效长度的计算都是按照近似值来分析的结果。

5 结 语

通过等效磁路法建立了内嵌式永磁同步电机的等效磁路模型,并给出了分析计算的具体程序;有限元法验证了等效磁路模型及计算程序的正确性,为电机的制作打下基础;永磁体空载漏磁系数及静态工作点是电机设计中两个非常重要的参数,通过经验值验证电机设计的合理性。

参考文献

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图6给出了有限元分析的气隙磁密分布结果,其平均值为B!=0 6495T,气隙磁密设计值为B!=0 65T

。

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图6 气隙磁密分布图

表2 计算结果与有限元分析结果比较

有限元分析结果t3B!B!

0bm0 0

mmmmTTTT222 41 80 69081 15640 87190 64951 14922 12 22 3

222

2 41 80 6841 16220 87350 64111 15832 41 80 6761 16860 87590 63041 16832 41 80 66891 17490 87720 6221 1779给定值

h1Bt3Bh1

计算值

作者简介:兰志勇,博士研究生,主要研究永磁电机设计及控制策略。

杨向宇,教授、博士生导师,主要研究各类电机及其智能控制。