三相交流永磁同步电动机转子漏磁场分析与计算

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1、第4(镰a14M8期)(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)防爆电机三相交流永磁同步电动机转子漏磁场分析与计算陈春光，孟大伟。于喜伟哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨(150040)摘要为准确计算稀土永磁同步电动机空载漏磁，基于二维有限元法，充分考虑转子磁路结构的特点，建立了空载漏磁场的数学模型，提出了改进漏磁通路径的方法，并进行了相应有限元建模。计算了不同情况下空载漏磁系数，得到了一系列空载漏磁系数曲线。对一台18kW的稀土永磁同步电动机进行了实例计算，通过与实验数据分析对比，验证了有限元法求解的正确

2、性，具有一定的实际参考价值。关键词永磁同步电动机；有限元法；空载漏磁系数中图分类号TM351TM303．5文献识别码：A文章编号1008-7281(2009)03-0001-04AnalysisandCalculationontheLeakageeldofThree-PhaseACPMSynchronousMotorRotorChenChunguang，MengDawei，andYuXiweiAbstractordertocalculateno··loadleakagefluxcoeficientofrareearthPMsyn·-chro

3、nousmotorexactly-basedontwo-dimensionfinite·elementmethodandstructurechar-acteristicsofrotormagneticcircuit-amathematicmodelwasestablished-amethodtoim．provetheleakagefluxpathWaspresentedandtherelatedfinite-·elementmodelWasestab·-lished．．No-loadfluxleakagecoeficientsofdifer

4、entconditionswerecalculatedandase-tiestullesofitwereobtained．Thecalc~ationwascarriedout4akena18kWrareearthPMsynchronousmotorasaexample，thefinite—elementmethodiscorrectprovedbyanaly—zingandcomparingwitllexperimentdata．Ithasacertainreferencevalue．KeywordsPMsynchronousmotor；f

5、inite—elementmethod；no—loadleakagefluxCO-e伍cient0引言的主要性能参数，并与样机实验数据进行对比。1转子极闻漏磁场分析与计算永磁电机的漏磁场分布复杂，难以精确考虑，给电磁计算带来了较大困难和误差，直接影响对永磁同步电动机转子磁路结构形式多种多漏磁场分析与电磁计算的准确性，进而影响所设样，不同的转子磁路结构，其空载漏磁系数各不相计电机的性能。永磁同步电动机空载漏磁分为两同。同一种结构下，永磁体性能和结构尺寸，隔磁部分：一部分是径向的，存在于转子铁心长度范围桥尺寸，以及气隙长度，都影响空载漏磁系数大

6、内，即极间漏磁，另一部分是轴向的，存在于转子小。按照永磁体在转子上位置的不同，永磁同步铁心长度之外，即端部漏磁【1儿。空载漏磁系数电动机的转子磁路结构一般可分为三种：表面式、。是永磁电机的一个重要参数，用它来考虑漏磁内置式和爪极式。目前，研究和应用较多的是内场对电机电磁计算的影响。对它的准确计算可以置式转子磁路结构。按永磁体磁化方向与转子旋提高转子磁路结构设计中永磁体的利用率。转方向的相互关系，内置式转子磁路结构又可分本文以一台TYC225S-8p，18kW永磁混合电为径向式、切向式和混合式三种儿J[。本文研动机为例，采用电磁场有限元法，分

7、别对其转子极究的是内置径向式转子磁路结构。间和端部建立二维等效模型并求解。考虑到影响1．1极间磁场求解的数学模型空载漏磁的各方面因素，通过把计算结果代人到本文在对永磁同步电动机极间磁场分析中，永磁同步电动机设计程序，得到永磁同步电动机为简化计算，作如下假设][][9]1防爆电机(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)第4240卷O9(磊31忽期)(1)电机沿轴向磁场分布不变，可以作二维场分析；(2)电机的铁心磁导率各向同性，稀土永磁材料径向充磁；(3)电机磁场仅存在内部，定子外部矢量磁位为零；(4)电机磁场沿圆周方向

8、周期性分布，取一对极范围为求解区域。基于以上假设，选取永磁同步电动机的一对磁极范围和定子外侧表面、电机轴外表面作为计算区域，如图1所示。永磁同步电动机极间数学模型采用矢量磁位A表