电梯外转子永磁同步电动机等效磁路分析.pdf

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1、研究与开发电梯外转子永磁同步电动机等效磁路分析廖克亮兰志勇李虎如魏雪环陈麟红(湘潭大学信息2~-程学院，湖南湘潭411105)摘要根据电梯外转子同步电动机实际结构提出了一种新型等效磁路模型，推导出电磁计算方程，特别地，精确计算了近极槽组合产生的齿顶部漏磁通。用Maxwell2D软件进行有限元分析并验证了此等效磁路模型准确性及可靠性。关键词：电梯外转子永磁同步电动机；等效磁路法；有限元分析AnalysisoftheMagneticCircuitofOuterRotorPermanentMagnetSynchronous

2、MotorforElevatorLiaoKeliangLanZhiyongLiHuruWeiXuehuanChenLinhong(CollegeofInformationEngineering，XiangtanUniversity,Xiangtan，Hu’nan411105)AbstractAccordingtotheactualstructureofouterrotorpermanentmagnetsynchronousmotorforelevator，anewequivalentmagneticcircuitmo

3、delisproposedinthispaper．Theelectromagneticcalculationequationofouterrotorpermanentmagnetsynchronousmotorisdeduced．Inparticularly,theleakagemagneticfluxinthetopoftoothatthecombinationofthenearpoleslotiscalculatedbasedonthismode1．Theaccuracyandreliabilityoftheeq

4、uivalentmagneticcircuitmodelisverifiedbyusingMaxwell2Dsoftwareforfiniteelementanalysis．Keywords：outerrotorpermanentmagnetsynchronousmotorforelevator；equivalentcircuitmethod；finiteelementanalysis随着经济的不断发展，城市中大楼的高度不断目前电动机的精确设计通常采用有限元法，但增加，电梯已是日常生活和工业生产中不可或缺的由于有限元

5、法需要耗费大量的计算机仿真时间，为重要组成部分。2l世纪以来我国已成为全球最重要减少仿真时间，需要一种精确且快速的方法做初步的电梯市场，电梯产量逐年高速递增【1]。计算，一般采用等效磁路法进行计算。文献[9]详细传统电梯用异步电动机搭配减速箱的结构，噪介绍了等效磁路法，但随着永磁电动机设计技术不声大，效率低，逐渐不能满足人们的需求。直驱式断发展，传统的用经验系数计算磁路的方法已不能永磁同步电动机系统，因其体积小，效率高，噪声满足工程计算精度要求，特殊结构的电动机需要专低且更安全可靠已成为电梯电动机的研究热门。永门的等

6、效磁路模型。本文提出一种针对电梯外转子磁同步电动机可以分为内转子和外转子两种结构，永磁同步电动机的新型等效磁路模型，对漏磁进行现在研究多围绕内转子永磁同步电动机展开，而对了详细地分析并给出了精确计算方法。最后设计了外转子永磁同步电动机涉及较少_1刁J。一台20极21槽，4．1kW的样机，并采用有限元法外转子永磁同步电动机具有永磁同步电动机结进行了验证。构简单、可靠性高、效率及功率密度高等特点，而1结构和特点相比内转了永磁同步电动机，相同体积下由于定子在内，可以采用更大的气隙半径，获得更大的电磁外转子永磁同步电动机的结

7、构如图1所示。其转矩，转矩密度更大l4】。电梯电动机一般为低速大定子在内与电动机的轴固定，转子在外连接电动机转矩电动机，为使频率合理，电动机极数一般很大，端部的轴承与电动机端盖一同旋转，在电梯直驱系外转子结构更利于安放永磁极。统中直接与机械传动装置关联，提供更大的转矩；湖南省战略性新兴产业科技攻关项目(2012GK4080)12l电技7It2o16年第4期湖南省教育厅一般项目fl1C1202)湘潭大学自然科学基金项目(10XZX18)研究与开发在电梯这类低速大转矩场合，通常需要平稳的低速漏磁路部分，由于外转子永磁同步

8、电动机通常运行性能，多为类似隐极电动机的表面凸出式永磁采用多极近极槽组合，为了获得较小的齿槽转矩，体结构；为得到更大转矩更好的散热通常在_定体要选择合理的槽口宽度及极弧系数¨训，因此会出现积下缩短转轴长度，增大直径。一个齿下同时存在两个磁极的情况，这将导致部分磁通穿过齿部但不经过定子轭部，形成漏磁。在采用等效磁路计算漏磁时需要考虑该漏磁，否则将