内置式永磁同步电机设计参数优化方法技术

本发明专利技术涉及内置式永磁同步电机设计参数优化方法，采用静态电磁场对电机的有、无定子齿槽结构分别进行有限元分析，获得电机的空载气隙磁密波形系数；基于改进的转子磁势位法，结合永磁电机等效磁路模型及绕组函数，获得电机的电枢反应磁密波形系数；最终快速准确地求得电机的电枢反应系数。电机的铁芯饱和及漏磁磁场等因素的影响被充分计及，同时能够准确考虑复杂齿槽效应对气隙磁导及永磁磁动势的影响。使得内置式永磁电机的电枢反应系数的求解更加快捷高效，有利于电机的交直轴电感、电抗、转矩等重要参数的快速求解，提高了电机的初始设计效率，改善电机的电磁表现。改善电机的电磁表现。改善电机的电磁表现。

【技术实现步骤摘要】
内置式永磁同步电机设计参数优化方法


[0001]本专利技术涉及永磁同步电机领域，具体为内置式永磁同步电机设计 参数优化方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必 然构成在先技术。
[0003]随着全球新能源及绿色经济的兴盛蓬勃，永磁同步电机凭借其高 功率密度、高效率、高转矩密度和高可靠性的特点在工业及交通运输 领域吸引了广泛的关注。尤其是近年来，新能源汽车的飞速发展给永 磁同步电机的发展提供了新的历史性机遇。相较于表贴式永磁同步电 机，内置式永磁同步电机有着诸多优异的电磁表现，例如高可靠性及 高过载能力等。另外，内置式永磁同步电机的交直轴磁路的不对称配 置使得其磁阻转矩同永磁转矩一样作为电磁转矩的有效成分来提高 转矩表现能力。
[0004]内置式永磁同步电机的设计过程需要获得各部件的结构尺寸，例 如气隙长度、隔磁桥宽度、永磁体厚度等，通过获取电枢反应系数， 就可以从理论上得到了影响电机交直轴电感、电抗的因素，特别是对 内置式永磁同步电机，其交直轴电感不同产生的磁阻转矩是不同的， 可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.内置式永磁同步电机设计参数优化方法，其特征在于：包括以下步骤：基于内置式永磁同步电机的无定子齿槽模型和有定子齿槽模型分别进行有限元分析，得到等效永磁体磁动势模型、气隙磁导函数及空载气隙磁场分布模型，获得电机的空载气隙磁密波形系数；基于改进的转子磁势位法，利用永磁电机等效磁路模型和绕组函数，得到电机的交轴电枢反应磁场分布模型和直轴电枢反应磁场分布模型，获得电机的电枢反应磁密波形系数；电机的空载气隙磁密波形系数与电枢反应磁密波形系数的比值即为电机优化后的电枢反应系数。2.如权利要求1所述的内置式永磁同步电机设计参数优化方法，其特征在于：所述电机的空载气隙磁密波形系数为电机空载气隙磁场分布的气隙磁密基波幅值与气隙磁密最大值的比值。3.如权利要求1所述的内置式永磁同步电机设计参数优化方法，其特征在于：所述获得电机的空载气隙磁场分布模型，包括以下步骤：对电机的无定子齿槽模型进行静态电磁场有限元分析，得到等效永磁体磁动势模型；对电机的有定子齿槽模型进行静态电磁场有限元分析，得到等效气隙长度分布函数和等效气隙磁导函数；基于磁势磁导法获得电机的空载气隙磁场分布模型。4.如权利要求3所述的内置式永磁同步电机设计参数优化方法，其特征在于：所述对电机的无定子齿槽模型进行静态电磁场有限元分析，得到等效永磁体磁动势模型，具体为：式中，v为谐波次数，ω为对应供电频率下的旋转角速度，t为时间，p为极对数，θ为转子位置角，F
v
为v次等效磁动势幅值。5.如权利要求3所述的内置式永磁同步电机设计参数优化方法，其特征在于：对电机的有定子齿槽模型进行静态电磁场有限元分析，得到等效气隙长度分布函数δ(α,θ)，进而得到等效气隙磁导函数，具体为：式中，n为谐波次数，z为定子槽数，α为定子绕组A相轴线与特定磁极中心线之间的夹角，μ0为真空磁导率，Λ
n
为n次等效气隙磁导幅值。6.如权利要求3所述的内置式永磁同步电机设计参数优化方法，其特征在于：所述基于磁势磁导法获得电机的空载气隙磁场分布模型，具体为：7.如权利要求1所述的内置式永磁同步电机设计参数优化方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀和，刘峰，任杰，邢泽智，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：