v型永磁体分段转子结构的弱磁性能分析

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1、电札与控制应用2013，40(12)研究与设计嚣黼eAV型永磁体分段转子结构的弱磁性能分析术陈尔奎，颜景浩，包日南，赵龙涛(山东科技大学信息与电气工程学院，山东青岛266590)摘要：基于分段思想提出了V型永磁体分段转子结构。通过对原普通V型永磁体电机和新结构电机进行磁路对比分析，得出该新结构具有更强的弱磁扩速能力。利用Ansofl有限元计算软件计算两种结构的交直轴电感，计算结果也表明该新结构具有弱磁扩速性能的优越性。对两种结构样机进行弱磁试验验证，试验结果表明，当极限电流不大于300A时，电机的弱磁扩速能力由原来的1．5倍升高到了2倍。关键词：V型永磁体分段；弱磁扩

2、速；有限元计算；交直轴电感中图分类号：TM301．4文献标志码：A文章编号：1673-6540(2013)12-0005-04AnalysisofWeakMagneticPropertiesofVTypePermanentMagnetRotorStructureCHENErkui，YANJinghao，BAORinan，ZHAOLongtao(CollegeofInformationandElectricalEngineering，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266590，China)Abstract

3、：Basedonthepiecewiseideas，Vtypepermanentmagnetsegmentedmotorstructurewasproposed．ComparingthemagneticcircuitoftheoriginalordinaryV—shapedpermanentmagnetmotorandthenewstructuremotor，theconclusionwasdeterminedthatthenewstructuremotorhasastrongerfluxweakeningspeedcapability．ByusingAnsoflfi

4、niteelementcalculationsoftware，quadrature-axisanddirect—axisinductanceofthetwostructuresmotorwerecalculatedandthecalculationresultsshowedthatthenewstructurehasgoodfluxweakeningspeedperformance．Finally，twostructuresprototypeweakmagnetictestsindicatedthatthefluxweakeningspeedcapacityofmot

5、orincreasesfrom1．5timesto2timesunderthecircumstancesoflimitcurrentlessthan300Aandthentheideadiscussedwasverified．Keywords：Vtypepermanentmagnetsegment；fluxweakeningspeed；finiteelementcalculation；quadrature-axisanddirect-axisinductance0引言分段结构。1弱磁扩速方案分析永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMoto

6、r，PMSM)具有功率密度大，工PMSM采用永磁体作为励磁源，转子励磁不作效率高，占用体积小，低速性能好，易于实现变，转折速度以下时，电机输出恒定的最大转矩精密控制等天然性优势。但是，PMSM弱磁困，定子电压随速度的升高而增大，当电压升难，不利于实现高速化。鉴于此，学者们提高到逆变器能够输出的最大电压时，再提高电机出了很多不同的提高PMSM弱磁扩速能力的转速，电机不能再作恒转矩运行，从而进入弱磁扩设计思想。其中内置分段式结构是一种比较速区域——保持输出功率不变，输出转矩不断下理想的方法[2-5]。本文基于分段式结构的思想降【6]。原V型永磁体样机运行的机械特性如图1提

7、出了一种新的转子磁路结构——V型永磁体所示基金项目：山东省自然科学基金资助(ZR2011FMO08)；青岛市中小型企业创新基金资助(11-1-4—2·gx)研究与设计EMCA迫札与才宜制应用2013，40(12)了达到更高的弱磁性能，本文提出了V型永磁体分段结构。为了便于说明，本文将该结构与普通V型永磁体结构进行比较分析，电机基本参数及结构尺寸见表1和表2。表1普通V型永磁体结构样机额定数据参数数值参数数值额定功率／kW257额定工作频率／Hz60额定电压／V600额定转速／(r·min)1200额定电流／A284过载倍数2图1原V型永磁体样机机械特