双转子无铁心永磁同步电动机的设计与仿真.pdf

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1、⋯堕皇_棚⋯1．41⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯双转子无铁心永磁同步电动机的设计与仿真刘婷，黄守道，王家堡，刘雄，饶志蒙，郭灯塔(1．湖南大学，长沙410082；2．海上风力发电技术与检测国家重点实验室，湘潭411101)摘要：提出了一种能提高电机转矩密度和效率的双转子无铁心永磁同步电动机。分析了该电机的基本原理、结构和特点。设计了一台样机，并用有限元分析方法对电机的空载和额定负载性能进行了仿真，并与同功率的常规永磁电机进行了对比。仿真及对比结果证明了设计方案的可行，电机性能良好，对同类的双转子无铁心永磁同步电动机设计提供一定的参考。关键词：永磁电机；无铁心；有限元分析；

2、双转子；高效；节能中图分类号：TM351；TM341文献标志码：A文章编号：1004-7018(2014)03-0007-003DesignandAnalysisofDual-RotorCorelessPermanentMagnetSynchronousMotorLIUTing，HUANGShou．dao，WANGJia—bao，LIUXiong，RAOZhi．meng，GUODengta(1．HunanUniversity，Changsha410082，China；2．TheNationalKeyLaboratoryforSeaWindPowerTechnologie

3、sandTesting，Xiangtan411i01，China)Abstract：Inthispaper，akindofdoublerotoreorelesspermanentmagnetsynchronousmotorwhichcouldimprovethemotortorquedensityandeficiencywasproposed．Thebasicprinciple，structureandcharacteristicsofthemotorwasstud—ied．Adual-rotorPMmachineof380Wwasdesigned．Comparativ

4、estudyofnoloadandratedloadwithconventionalPMSGwasstudiedbasedonFEA(finiteelementanalysis)．Thesimulationresultsandcomparisonprovethatthedesignisfeasible，thedoublerotorcorelesspermanentmagnetsynchronousmotorcangetgoodperformance．Itprovidesareferenceforthedesignofthiskindofmachine．Keywords：

5、permanentmagnetmachine；coreless；finiteelementanalysis；dual—rotor；higheficiency；energysaving高效节能、调速性好、可靠性强等特点J。采用双0引言转子结可以有效地利用电机的内部空间，显著地提国内外对双转子电机进行了一些研究，主要有高了电机材料利用率与转矩密度，双转子电机与常双转子感应电机、盘式双转子永磁电机以及径向双规永磁电机不同，具有2个机械轴，能够实现双轴能转子电机。双转子感应电机有内外转子鼠笼中问定量传递。因此，无铁心双转子永磁同步电动机可应子结构以及最外面为定子绕组，两个转子在

6、里面的用于在无级变速器、电动汽车等领域、某些适合外转结构。研究较多的盘式双转子永磁电机结构一般可子电机的场合以及要求高效率转矩密度的场合J。刘婷，等双以看作共用一个定子的两个轴向磁场永磁电机的合本文设计了一台额定功率380W的无铁心双成。而本文研究的电机结构为径向双转子电机。最转子复合结构电动机，并通过有限元仿真软件，建立先提出这种电机结构的是ThomasA．Lino等人。与模型，进行磁场仿真，研究其空载负载性能。盘式双转子永磁电机结构相似，只是径向双转子的1基本结构及原理磁场与转轴垂直，电机也可以看作是外面一台外转子电机和里面的一台内转子电机径向叠在一起共用双转子电机

7、根据内外转子上的永磁体不同的排中间的定子的一种复合式电机，与普通电机相比多列，即当内外转子上相对的永磁体磁化方向相同或了一个转子，电机具有更高的功率密度和转矩密度。相反时，电机可构成两种不同的磁路形式。内外转文献[1—4]对定子有齿槽结构的轴向磁通以及径向子相对的磁极分别为N、S极，磁化方向相同。内外磁通双转子电机进行了相关的研究。而本文在此基转子相对的磁极磁化方向相反。当内外转子相对的础上研究了一种无铁心双转子永磁同步电动机。与磁极磁化方向相同，即内转子的N极正对着外转子常规电机相比，永磁无铁心电机具有体积小重量轻、上的s极，内转子的s