一种多磁动势永磁体阵列的设计方法及磁通反向电机技术

本发明专利技术公开了一种多磁动势永磁体阵列的设计方法及磁通反向电机，属于永磁电机设计技术领域。该方法引入多工作磁动势概念，将多个具有不同幅值、相位和极对数的目标正弦磁动势进行复合，然后对复合波形进行简化，从而得到阶梯状的磁动势结构。根据该阶梯磁动势波形结构在圆周方向上放置相应极性和厚度的永磁体，从而得到一种特殊的永磁体排布方式，其能够在气隙中同时产生多个不同极对数的主要磁场，磁场的相位和比例与设计值相吻合。本发明专利技术方法能够实现任意多磁动势永磁体阵列的定向设计，起到增加永磁体产生的工作磁动势的作用。本方法得到的多磁动势永磁体阵列能够广泛用于磁通反向电机的转矩优化设计，在不增加成本的情况下显著增加电机性能。下显著增加电机性能。下显著增加电机性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多磁动势永磁体阵列的设计方法及磁通反向电机


[0001]本专利技术属于永磁电机设计
，更具体地，涉及一种多磁动势永磁体阵列的设计方法及磁通反向电机。

技术介绍

[0002]永磁电机有着高转矩密度、高效率等优点，近年来被广泛用于伺服控制、电动汽车、风力发电等领域。磁通反向电机将永磁体表贴于定子内表面，能较好地控制永磁体温度，对转子散热更为有利；且转子结构简单、转动惯量低，适合高速和高温应用。近年来磁场调制原理在永磁电机中的研究不断发展，人们发现磁通反向电机可被视为一种励磁静止型的磁场调制永磁电机。由于磁通反向电机仅有经转子调制后产生的旋转磁场参与机电能量转换，其转矩密度一般不如转子永磁型电机。为了提升磁通反向电机的转矩密度，研究人员提出了包括分离定子、混合励磁等方法，但这些方法要么需要增加气隙和机械结构件、要么需要增加开关管等电子元器件，在实用性和经济性上存在不足，制约了磁通反向电机在高性能场合的应用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种多磁动势永磁体阵列的设计方法及磁通反向电机，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多磁动势永磁体阵列的设计方法，所述永磁电机包括缠绕有绕组的定子、永磁体阵列以及转子，所述永磁体阵列为定子结构或转子结构，阵列中各磁钢等宽或不等宽，其特征在于，方法包括：S1.根据所选取的n个具有不同极对数的目标磁动势参数，构建目标复合磁动势F
m
；其中，n为大于等于2的整数，目标磁动势的极对数分别为P1,P2,P3…
，目标磁动势的幅值比例系数分别为A1,A2,A3…
，目标磁动势的相位为，目标磁动势的相位为θ为永磁体阵列的周向位置角度；S2.设定θ阶梯函数N
step
构建θ的分段区间，并设定阶梯函数阈值V
th
，通过判断每个周向角度位置θ下的目标复合磁动势F
m
与阈值的关系，得到阶梯磁动势F
m
‑
step
(θ)的大小：S3.在整个圆周范围内，在F
m
‑
step
(θ)＝1的位置放置N极永磁体，在F
m
‑
step
(θ)＝
‑
1的位置放置S极永磁体，在F
m
‑
step
(θ)＝0的位置不放置永磁体，得到多磁动势永磁体阵列排布方式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多磁动势永磁体阵列的磁动势的大小满足：其中，k
PM
为永磁体阵列的总极弧系数，B
r
为永磁体剩磁，d
m
为永磁体厚度，μ0为空气磁导率。3.一种磁通反向电机，包括同轴套设的定子、凸极转子和转...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大伟，黄海林，曲荣海，黄以波，郭文文，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：