基于永磁体结构优化的动态涡流抑制方法研究

摘要

针对永磁电机的时间谐波和空间谐波引起电机中永磁体涡流损耗增加的问题,本文搭建了永磁体综合磁特性测试装置测量永磁体谐波激励下的动态涡流损耗,从磁特性角度解释了谐波产生大量涡流损耗的原因;又分别从理论分析、数值计算和磁特性测量实验验证的角度研究了抑制永磁体涡流损耗的方法-永磁体分割法.首先,分析了永磁体分割法抑制涡流损耗的原理.然后,建立了不同分割方式的永磁体三维有限元仿真模型,分析永磁体电流密度和涡流损耗随分块数的变化规律.最后,应用永磁体磁特性测量系统测量了不同分割方式永磁材料钕铁硼(NdFeB)的动态磁特性.结果证明在一定分割块数范围内,可以有效降低永磁体涡流损耗的80％.实际工况下,应根据永磁体有效尺寸及永磁材料利用率合理选择分块数.研究结果对永磁电机永磁体的结构优化设计有重要意义.