一种改善永磁同步电机气隙磁密波形的方法技术

技术编号:10327834 阅读:329 留言:0更新日期:2014-08-14 14:08
本发明专利技术涉及一种改善永磁同步电机气隙磁密波形的方法,以磁钢充磁方向上任意一点的厚度由中心厚度的最大值向两边的厚度的最小值Hmin,以线性过渡或阶梯形过渡;确定磁钢两端的隔磁气隙的宽度为磁钢最小厚度的1~1.5倍,隔磁气隙的长度保证电机设计的隔磁桥厚度要求。本发明专利技术设计磁钢的形状和隔磁气隙以使得气隙磁密波形为正弦形。降低电机反电动势中的谐波含量,降低电机涡流损耗,降低温升,提高效率,提升电机性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机
,尤其涉及
技术介绍
随着永磁同步电机设计开发和控制技术的逐渐成熟和完备,以及永磁体在性能和产业化方面的不断发展,永磁同步电机以其既具有直流电机良好的调速特性,又具有交流电机结构简单、维修方便、运行稳定、性能可靠的优点而在各个领域的需求越来越大,发展前景越来越好。目前,永磁同步电机大量应用于各种伺服电机、风力发电领域、电动汽车驱动领域以及数控机床电主轴电机。然而现阶段的永磁同步电机的交流绕组反电动势的谐波含量比较大,尤其是内嵌式集中绕组的分数槽永磁同步电机,反电动势谐波含量大会导致电机涡流损耗增加,温升增加,电机效率下降,对电机性能有较为严重的影响。永磁同步电机绕组反电动势谐波含量大的主要原因是电机的气隙磁密的波形正弦性差,混入了较多的偶次谐波,使电机的气隙磁密呈现为梯形波,因而绕组的反电动势的谐波含量会比较大。在凸极感应电机的设计中,设计人员往往采用不均匀气隙的方法来得到正弦的气隙磁密波形,然而这种方法对于永磁同步电机来说并不适用,所以寻找一种适用于永磁同步电机的改善气隙磁密波形的方法显得尤为重要。因此,如何改善气隙磁场波形和反电动势波形是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处,本专利技术提出,通过设计特殊形状的磁钢来改善气隙磁密的波形。技术方案,其特征在于:设计磁钢的形状和隔磁气隙以使得气隙磁密波形为正弦形,设计步骤如下:步骤1、确定磁钢充磁方向上厚度的最小值Hmin为I~3mm,极弧系数α p为0.6~0.95 ;步骤2:确定磁钢充磁方向上厚度的最大值Hmax > Hmin ;步骤3:磁钢充磁方向上任意一点的厚度由中心厚度的最大值向两边的厚度的最小值Hmin,以线性过渡或阶梯形过渡;步骤4:确定磁钢两端的隔磁气隙的宽度为磁钢最小厚度的I~1.5倍,隔磁气隙的长度保证电机设计的隔磁桥厚度要求。所述步骤2的磁钢充磁方向上厚度的最大值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善永磁同步电机气隙磁密波形的方法,其特征在于:设计磁钢的形状和隔磁气隙以使得气隙磁密波形为正弦形,设计步骤如下:步骤1、确定磁钢充磁方向上厚度的最小值Hmin为1~3mm,极弧系数αp为0.6~0.95;步骤2:确定磁钢充磁方向上厚度的最大值Hmax>Hmin;步骤3:磁钢充磁方向上任意一点的厚度由中心厚度的最大值向两边的厚度的最小值Hmin,以线性过渡或阶梯形过渡;步骤4:确定磁钢两端的隔磁气隙的宽度为磁钢最小厚度的1~1.5倍,隔磁气隙的长度保证电机设计的隔磁桥厚度要求。

【技术特征摘要】
1.一种改善永磁同步电机气隙磁密波形的方法,其特征在于:设计磁钢的形状和隔磁气隙以使得气隙磁密波形为正弦形,设计步骤如下: 步骤1、确定磁钢充磁方向上厚度的最小值Hmin为I~3mm,极弧系数α p为0.6~0.95 ; 步骤2:确定磁钢充磁方向上厚度的最大值Hmax > Hmin ; 步骤3:磁钢充磁方向上任意一点的厚度由中心厚度的最大值向两边的厚度的最小值Hmin,以线性过渡或阶梯形过渡; 步骤4:确定磁钢两...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘景林吴增艳李世良杨奔
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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