久久88香港三级台湾三级中文-久久91-久久91精品国产91久-久久91精品国产91久久-久久91精品国产91久久户

  • 頭條學(xué)術(shù)簡(jiǎn)報(bào)|計(jì)算量小、速度快,永磁同步電機(jī)磁場(chǎng)解析的新方法
    2019-07-12 作者:張守首、郭思源  |  來(lái)源:《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》  |  點(diǎn)擊率:
    分享到:
    導(dǎo)語(yǔ)中南林業(yè)科技大學(xué)班戈學(xué)院、國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司電力科學(xué)研究院的研究人員張守首、郭思源,在2019年第1期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文(論文標(biāo)題為“考慮分段斜極和磁性槽楔的永磁同步電機(jī)磁場(chǎng)解析方法”)指出,采用軸向分段斜極和磁性槽楔是兩種減小永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的有效方法。建立表貼式永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)解析模型,同時(shí)考慮永磁體分段斜極和磁性槽楔兩種因素的影響。針對(duì)目前精確子域磁場(chǎng)解析模型無(wú)法充分考慮周期性的不足,通過(guò)引入周期性邊界條件重新求解定子槽、磁性槽楔、氣隙和永磁體四類子域的通解,從而提高解析模型的計(jì)算效率,節(jié)約計(jì)算資源。在磁場(chǎng)解析模型的基礎(chǔ)上,求解考慮分段斜極和磁性槽楔兩種因素的空載反電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩。通過(guò)有限元仿真分析,驗(yàn)證了所提解析方法的正確性。

    永磁同步電機(jī)因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)矩密度高、可靠性高和效率高等優(yōu)點(diǎn)在風(fēng)力發(fā)電、電動(dòng)汽車等高功率應(yīng)用場(chǎng)合獲得了廣泛關(guān)注。永磁同步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩主要包括同步轉(zhuǎn)矩、磁阻轉(zhuǎn)矩和齒槽轉(zhuǎn)矩三種分量。其中同步轉(zhuǎn)矩是定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子永磁體相互作用的結(jié)果,磁阻轉(zhuǎn)矩來(lái)自于轉(zhuǎn)子凸極,而齒槽轉(zhuǎn)矩則是由開(kāi)槽定子鐵心與轉(zhuǎn)子永磁體之間的磁引力產(chǎn)生。

    隨轉(zhuǎn)子位置變化的周期性轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)通常會(huì)引起電機(jī)振動(dòng)和噪聲,并影響驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制性能,尤其在速度和位置需要精確控制的應(yīng)用場(chǎng)合。因此,減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)對(duì)于永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)具有重要意義。

    對(duì)于表貼式永磁同步電機(jī),可忽略其磁阻轉(zhuǎn)矩分量,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)取決于同步轉(zhuǎn)矩中的脈動(dòng)分量和齒槽轉(zhuǎn)矩。同步轉(zhuǎn)矩中的脈動(dòng)分量主要受反電動(dòng)勢(shì)中諧波含量的影響,而采用永磁體沿軸向分段斜極是一種減少反電動(dòng)勢(shì)諧波含量的有效方法,同時(shí)也能夠降低齒槽轉(zhuǎn)矩。

    現(xiàn)有研究成果表明,采用磁性槽楔對(duì)于改善氣隙磁通密度分布、提高電機(jī)效率具有較好的效果,可用于削弱轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。本文以典型的直驅(qū)式永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,重點(diǎn)探討永磁體分段斜極和磁性槽楔對(duì)電磁性能的影響。

    電磁場(chǎng)解析方法由于能夠較好地揭示物理變化規(guī)律,在電磁場(chǎng)理論發(fā)展中具有重要地位。近年來(lái),以分離變量法為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的子域分析解析方法由于定義明晰且計(jì)算量小,一經(jīng)提出即獲得了廣泛應(yīng)用。然而,文獻(xiàn)[18-23]中的表貼式永磁電機(jī)精確子域模型由于限定在電機(jī)二維分析平面,無(wú)法考慮轉(zhuǎn)子永磁體沿軸向分段斜極對(duì)電機(jī)電磁性能的影響。盡管這些解析模型能夠精確計(jì)算考慮定子開(kāi)槽/半開(kāi)口槽的氣隙磁通密度,但均無(wú)法計(jì)及高磁導(dǎo)率磁性槽楔對(duì)氣隙磁通密度的作用。

    另外,以上解析模型對(duì)周期性邊界條件的使用尚存在不足,僅有文獻(xiàn)[19,22]提出使用磁場(chǎng)周期性邊界條件減少計(jì)算量,但只適用于電機(jī)空載磁場(chǎng)計(jì)算,無(wú)法計(jì)算電樞反應(yīng)磁場(chǎng)和電磁轉(zhuǎn)矩。對(duì)于槽數(shù)較多的直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī),在磁場(chǎng)解析模型中若不考慮周期性,則精確子域模型的諧波系數(shù)求解矩陣方程將面臨維數(shù)災(zāi)難,大大降低計(jì)算效率。而對(duì)于永磁體軸向分段斜極的處理,目前主要的分析方法是二維多段有限元法或三維有限元法,均存在計(jì)算量大、計(jì)算時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等不足。

    本文首先在二維極坐標(biāo)平面內(nèi)建立直驅(qū)式永磁同步電機(jī)的精確子域解析模型,通過(guò)引入周期性邊界條件并重新劃分子域,求解定子槽、磁性槽楔、氣隙和永磁體四類子域的通解,從而在節(jié)約計(jì)算資源的基礎(chǔ)上考慮磁性槽楔對(duì)電磁性能的影響。其次,在二維解析模型精確預(yù)測(cè)氣隙磁通密度的基礎(chǔ)上,通過(guò)沿軸向每一段二維解析模型旋轉(zhuǎn)相應(yīng)斜極角來(lái)考慮永磁體軸向分段斜極的影響。最后計(jì)算了考慮分段斜極和磁性槽楔兩種因素的空載反電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩,經(jīng)有限元仿真驗(yàn)證了本文所提方法的正確性。

    學(xué)術(shù)簡(jiǎn)報(bào)|計(jì)算量小、速度快,永磁同步電機(jī)磁場(chǎng)解析的新方法

    圖1 表貼式永磁同步電機(jī)橫截面示意圖

    結(jié)論

    本文將周期性邊界條件引入精確子域解析模型,在二維極坐標(biāo)平面建立了考慮磁性槽楔的直驅(qū)式永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)解析模型,能夠計(jì)算電機(jī)空載和負(fù)載工況,從而提高解析模型的計(jì)算效率。在二維解析模型基礎(chǔ)上,通過(guò)沿軸向每一段單元電機(jī)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)斜極角來(lái)考慮永磁體軸向分段斜極的影響,有限元仿真分析驗(yàn)證了本文解析方法的正確性。

    相比二維多段有限元法,考慮永磁體軸向分段斜極的磁場(chǎng)解析方法計(jì)算量小速度快,為研究永磁體軸向分段優(yōu)化選擇提供了一種簡(jiǎn)便快捷的處理措施。

主站蜘蛛池模板: 国产精品国产三级国产专播下 | 国产一区二区三区四 | 中文字幕乱码一区三区免费 | 国产欧美日韩精品a在线观看 | 亚洲欧美综合在线观看 | 国产精品第一区亚洲精品 | 免费国产不卡午夜福在线 | 韩国免费特一级毛片 | 美女一级黄色 | 国产精品久久久天天影视香蕉 | 女人一级毛片 | 毛片大全免费 | 莫菁在线 | 国产一级aa大片毛片 | 国产的一级片 | 亚洲欧美日韩国产综合专区 | 香蕉成人啪国产精品视频综合网 | 黄色激情小视频 | 亚洲欧美日韩精品久久亚洲区 | 黄色成人免费网站 | 久久国产三级 | 国产美女啪啪 | 欧美伊人久久久久久久久影院 | 国产成本人三级在线观看网站 | 国产高清美女一级毛片久久 | 亚洲wuma| 亚洲成人福利在线观看 | 亚洲色图清纯唯美 | 综合亚洲一区二区三区 | 99久久国产综合精品2020 | 久久香蕉国产在产线看观看 | 国产成人精品综合久久久 | 在线视频 二区 | 国产资源在线看 | 欧美亚洲国产精品久久久久 | 2020年国产一国产一级毛卡片 | 欧美日韩不卡视频一区二区三区 | 你懂的网站在线观看网址 | 精品国产爱久久 | 欧美日韩免费在线视频 | 日韩免费高清一级毛片在线 |