一种磁悬浮永磁平面电机磁钢阵列参数优化的方法技术

本发明专利技术公开一种磁悬浮永磁平面电机磁钢阵列参数优化的方法，采用平均基波幅值设定期望气隙磁密，建立期望气隙磁密的数学模型；利用不同水平高度上的平均基波幅值计算有效磁场空间高度范围内的期望磁密总平均基波幅值，通过气隙磁密谐波模型计算出实际磁密与期望气隙磁密的平均相对均方差；根据“期望磁密总平均基波幅值应尽可能大，实际磁密与期望磁密的平均相对均方差应尽可能小”的原则确定磁钢参数，优化结果可以有效地抑制了高次谐波，尤其对2次谐波有较强的抑制作用。

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮永磁平面电机磁钢阵列参数优化的方法
本专利技术属于电力传动
，尤其涉及磁悬浮永磁平面电机的设计与优化，特别适用于采用Halbach磁钢阵列（海尔贝克磁钢阵列）的永磁平面电机的参数设计与优化。
技术介绍
动圈式磁悬浮永磁平面电机动子为线圈阵列，定子为永磁阵列。定子永磁阵列由主磁钢和副磁钢采用Halbach排列方式组合而成。工作时，给动子线圈通入相应的电流，该电流与定子Halbach永磁阵列产生的磁场相互作用以产生所需要的推力和转矩，因此，定子磁场的大小及正弦性对推力和转矩的产生尤为重要。Halbach磁钢阵列的气隙磁密呈三维周期分布，同一高度磁密各轴向分量的基波幅值和谐波含有率均不相同，不同高度磁密各轴向分量的基波幅值和谐波含有率也不相同，这就使的气隙磁场尤为复杂。目前通常取副磁钢宽度为主磁钢宽度的一半，这种参数配合虽然可以很好地抑制磁密的3次及其倍数次谐波，但是对其它高次谐波的抑制效果却不理想，尤其对2次谐波的抑制效果较差。磁密的3次及其倍数次谐波对推力和转矩影响很小，而2次谐波对推力和转矩波动影响较大，所以必须对其加以抑制。
技术实现思路
针对现有磁悬浮永磁平面电机定子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁悬浮永磁平面电机磁钢阵列参数优化的方法，磁悬浮永磁平面电机的定子为永磁磁钢阵列，由主磁钢和副磁钢采用Halbach排列方式组合而成，其特征是包括以下步骤；（1）建立Halbach型磁钢阵列磁场坐标系和，坐标系的原点位于主磁钢中心，轴、轴分别与主磁钢边垂直，坐标系为坐标系绕轴逆时针旋转后所得的坐标系，处为磁场强侧；利用Halbach磁钢阵列强侧磁场在坐标系下的磁密谐波模型，得到Halbach磁钢阵列强侧磁场在坐标系下的磁密向量，计算距离磁钢阵列表面不同水平高度上的平均基波幅值，由平均基波幅值构建磁密期望基波模型；（2）根据不同水平高度上的所述平均基波幅值计算在有效磁场空间高度范围内的期望磁...

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮永磁平面电机磁钢阵列参数优化的方法，磁悬浮永磁平面电机的定子为永磁磁钢阵列，由主磁钢和副磁钢采用Halbach排列方式组合而成，其特征是包括以下步骤；（1）建立Halbach型磁钢阵列磁场坐标系和，坐标系的原点位于主磁钢中心，轴、轴分别与主磁钢边垂直，坐标系为坐标系绕轴逆时针旋转后所得的坐标系，处为磁场强侧；利用Halbach磁钢阵列强侧磁场在坐标系下的磁密谐波模型，得到Halbach磁钢阵列强侧磁场在坐标系下的磁密向量，计算距离磁钢阵列表面不同水平高度上的平均基波幅值，由平均基波幅值构建磁密期望基波模型；所述磁密谐波模型：，、、为在坐标系中磁密计算点的坐标值，为磁钢的相对磁导率，为磁钢的剩磁，、分别是、轴向上的谐波阶次，，，，，，，，；所述平均基波幅值：，和分别为一定时、和轴向磁密分量基波的平均幅值，当为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新华，骆浩，孙玉坤，李海东，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32