方波无刷直流电动机气隙磁场的研究

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1、①_j2—7·理论研究一II方波无刷直流电动机气隙磁场的研究张敏霞TM(台肥工业大学台肥230009)A【擅要】对于方波无j直流电动机来说，子外圆上。样机的工作状态为三相六状态，如何保证转矩低速运行时转速的平稳是作为调速电实测定子绕组线电势波形如图2所示。机运行的难点之一，反应在设计上乃是如何有效地考虑到对称性，取电机一个极距范围为设计气隙磁场波形，减小定位转矩。本文对影响方求解区域，其自动剖分图如图3所示，所对波无刷直流电动机气隙磁场及定位转矩的参数进行应的恒定磁场边值问题为；了深人探讨及磁场计算，．结合电机模型，给出了部分

2、场图及磁场波形，并铸出一些有价值的结论妻c警+=一，【关奠调】无月惶堕厘边塑．，阻j＆场，l三互溲磁场’I^D=AlBC=0lAB=一-41Dc无届4直流电动机由于具有普通直流电动A1-,4il·一i扎机良好的调速和起动性能，又有寿命长、可靠性高、无换向火花等优点，并且随着永磁式中J'c=Hc(永磁体磁钢矫顽力)新材料性能的不断提高，电子技术的不断发展，使其在许多领域得到广泛应用，可以说它是电机发展的未来。作为调速电机，保持转矩和低速运行时转速的平稳是很重要的．也就是说要求电机的气隙磁场具有较好的方波性，在低速运行时有较小的定

3、位转矩。若在设计阶段能有效地考虑气隙磁场波形，有效地减小定位转矩，将是很有意义的。1转子结构与计算模型图l为所研究的无剧直流电动机的转子值问题进四分之一截面图，瓦形NdFeB磁钢粘在转田样机转j截面图团墓蛩蠢裂嘉子绕组奉文l9略年7月z2日收蓟．墨4磁场分布图·2‘微蝽电机le98年第B期(2)气隙磁密分布如图5～9所示。其寰2气隙对定位转矩的影响(口=0．98，bo1=2．5)中：图5、6比较了不同极弧系数下的磁场分布；图78比较不同转子位置的磁场，图9表示相对于图当槽口改变时的磁场。寰5槽口对定位转矩的影响=0．98，d=

4、1．2ram)h1：2．5mm60±=1mmn．】bo2_d1=I．2mm0．9646：=0．5mm0．9405结果分析1．通过计算及样机实验认为，面向气隙转子结构产生的气隙磁场有较好的方渡性。2．从场图及气隙磁密分布可以看出，面M向气隙转子结构在两极问有随着转子位置不同而不同的漏磁。当两极间对准定子齿时，漏磁最大由于这部分漏磁的影响，使气踪磁密波形出现边缘突起现象。但由于属漏磁，所以定子绕组中感应电势却不会出现类似现象，参见图2所示。3．考虑到电机运行时能产生平稳的电、／1磁转矩，对于三相六状态运行的电机，希望绕组感应相电势

5、有120。的平顶，所以应取尽量大的极弧系数。另外从表l及气隙磁场分田9气隙磁密分布图布可看出当气隙不变时，极弧系数对定位转(a=I．2Ⅱ=0．98b0l=1)极间对准槽口矩的影响不明显，但对磁场波形的平顶宽度却有较大的影响。(3)采用虚位移法，对应于极间对准齿4．定位转矩是无刷直流电动机低速运和槽的磁场能量变化于其转角变化之比．可行中的重要因素之一，为减小定位转矩除采求出定位转矩，各种参数对定位转矩的影响用斜槽外，如表3当槽口由2．5减小劲1时，定其相对值关系如表1所示。位转矩可减小约5左右，相对来说增大气隙囊1极弧系数对定位

6、转矩的影响(6·=2．5)是一条主要措旌，当然这两者叉要受到磁钢用量与工艺诸因素的影响，应预以统筹考虑。l=D．98口2=O．8l／21=1．2皿m0．9869参考文献a2=0．5ram0．97lI叶垒虎等．无融直流电琦机．科学出版社，19912阵使峰．永破电机．机械工正出版社-1982．方渡无捌直流电动机气隙磁场的研究一张敏震·3·钕铁硼永磁同步电动机直轴电枢反应性质的研究李新华李朗如(华中理工大学武汉430074)【摘要】简要说羽了直轴黾枢反应对钕铁轴每极磁通减小J反之，若直轴电枢反应为硼永磁同步电动机的影晌，讨论了其直轴

7、电枢反应增磁性质的，则OGo线向右平移(见OGo性质的确定方法J分析了电机盎不同负载条件下直线)，磁锕工作点为C，电机直轴每极磁通增轴电枢反应的性质，并得出了一些有益的结论J实加。可觅，直轴电枢反应的性质决定了电机验结果证明了有关分析和结论的正确性。负载时磁钢工作点的位置。【关键饲】钕铁硼永磁同步电动机直轴在钕铁硼永磁同步电动机的分析和设计电枢反应性质内功率因数角中，一个十分重要的问题就是：如何正确礴1引言定直轴电枢反应的性质，即电机在什么条件下直轴电枢反应为去磁性质的，在什么样的所谓电枢反应．是指电机带上负载后电条件下其直轴

8、电抠反应又为增磁性质的。本枢绕组中的电流所产生的电枢磁势基波对主文试图结台钕铁硼永磁同步电动机的结构和极磁场的影响。与电磁式同步电机一样，钕设计特点，找到一种确定钕铁硼永磁同步电铁硼永磁同步电动机的电枢反应也有交磁，动机直轴电枢反应性质的方法，同时分析电去磁或增磁方面的影响。