充磁方式对稀土永磁电机斜槽特性的影响分析

摘要

月球车车轮驱动电机要求效率高、体积小、功率密度大、转矩脉动小,方波电流驱动的定子斜槽表贴式内转子稀土永磁无刷直流电机是理想选择.一般采用3D模型研究斜槽电机,但庞大的计算量导致分析过程极其耗时.为快速且准确地对比月表极限温度下平行充磁和径向充磁方式电机的斜槽特性,基于分段模型中直槽单元串联等效斜槽的思想,提出了最小几何研究域藕合恒流源型外部电路处理直槽电机单元同槽绕组电流相等的方法,采用Altair公司的Flux软件基于2D有限元方法建立了斜槽电机的等效模型.研究结果表明:与径向充磁相比,采用平行充磁方式的斜槽电机的空载感应电势的幅值和气隙磁通更大;斜槽后,不同充磁方式下电机的空载感应电势的高次谐波成分和齿槽转矩均得到有效抑制.提出的方法实现简单、计算量小,实验结果证明了该方法的有效性.