新型沙漏形隔磁结构的主副齿式永磁游标电机的设计与分析

TM351; 基于传统交替极双定子分裂齿式永磁游标电机的拓扑结构提出一种新型沙漏形隔磁结构的主副齿式永磁游标电机,旨在进一步提高电机转矩密度和解决永磁体极间漏磁的问题.依据磁场调制原理,首先对定子主齿和副齿的结构参数进行优化设计,主齿的调节作用使低速旋转永磁体磁场和高速旋转电枢磁场进行耦合,副齿对气隙磁场进一步调节产生其他次有效谐波增加电机的同步转矩分量.在永磁体两侧引入沙漏形隔磁结构,该结构不仅抑制极间泄漏,而且大大降低永磁体径向应力和径向形变;并探究永磁体极弧系数对转矩及功率因数的影响,确定优化设计后的模型参数.最后用有限元仿真结果验证了沙漏形隔磁结构的主副齿式永磁游标电机的优越性,相较于...

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Published in电机与控制学报 Vol. 28; no. 8; pp. 115 - 134
Main Authors 谢颖, 张燚, 杨帆, 王泽兵, 齐国良
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院,黑龙江 哈尔滨150080 01.08.2024
Subjects
rotor stress
转矩密度
沙漏形隔磁
torque density
功率因数
main and secondary
vernier machine
游标电机
主副齿
power factor
转子应力
hourglass-shaped magnetic insulation
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2024.08.012

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Summary:TM351; 基于传统交替极双定子分裂齿式永磁游标电机的拓扑结构提出一种新型沙漏形隔磁结构的主副齿式永磁游标电机,旨在进一步提高电机转矩密度和解决永磁体极间漏磁的问题.依据磁场调制原理,首先对定子主齿和副齿的结构参数进行优化设计,主齿的调节作用使低速旋转永磁体磁场和高速旋转电枢磁场进行耦合,副齿对气隙磁场进一步调节产生其他次有效谐波增加电机的同步转矩分量.在永磁体两侧引入沙漏形隔磁结构,该结构不仅抑制极间泄漏,而且大大降低永磁体径向应力和径向形变;并探究永磁体极弧系数对转矩及功率因数的影响,确定优化设计后的模型参数.最后用有限元仿真结果验证了沙漏形隔磁结构的主副齿式永磁游标电机的优越性,相较于传统的分裂齿式永磁游标电机,该电机具有更大的转矩和更小的转矩脉动.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2024.08.012