同极内嵌式永磁游标电机电磁性能分析

摘要

cqvip:为了简化双极表贴式永磁游标电机(DP_SPMVM)拓扑结构,减少永磁体用量、提高转子强度,采用有限元法综合分析一种同极内嵌式永磁游标电机(CP_IPMVM)的电磁性能。所建立的CP_IPMVM和DP_SPMVM模型具有相同的尺寸参数和材料特性,DP_SPMVM和CP_IPMVM的磁力线走向一致,CP_IPMVM转子铁心极实现了DP_SPMVM转子上永磁体的效果。CP_IPMVM满足DP_SPMVM的工作原理,当永磁体极弧系数为0.6~0.7时,CP_IPMVM的转矩能力有极大值。取极弧系数0.6,与DP_SPMVM相比,虽然CP_IPMVM的气隙磁场中引入了额外的谐波分量,齿槽转矩和铁损稍高;但转子上永磁体的用量减少了2/5。转子转速为214 r/min时,空载电动势提高了~8%。当I rms~9 A,CP_IPMVM的输出转矩小于DP_SPMVM的输出转矩。测得的空载电动势呈正弦变化,幅值与转速呈线性关系,传动比与设计值G r=3.5接近。