稀土永磁同步电动机磁体用量的确定.pdf

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1、徽艘电机年策期稀土永磁同步电动机磁体用,的确定米春亭蒋宗荣【摘共】本文推导稀土永磁同步电动机磁定子电流,用数值—。体用量的计算公式及磁体尺寸的确定方法沪与的夹角计,对设计进行验算和调整,并给出—算法进行编程交流电机空载电势可表示为。设计例题。二介牙中【关扭调】稀土永磁同步电动机磁钢体,如式中,分别为波形系数和绕积有限元数值计算法—组系数了旋转磁场频率磁体用量的确定是稀土永磁同步电动机—,牙定子绕组匝数设计的主要内容之一合理使用稀土永磁材—,必气隙磁通料不仅可以得到较好的电机性能还可降低—,。定子电流与直轴电枢反应磁势的关系为电机成本利于推广应用,。在磁体用量的计算方面文献〔〕提如用,。‘附叻供

2、的计算公式只适合于非线性退磁曲线的永。,式中,最大直轴电枢反应磁势磁材料用于设计稀土永磁同步电动机时误—,最大电流倍数差较大文献〔〕认为应尽可能使磁钢—,直轴电枢反应折算系数工作点处在最大磁能积处未考虑电枢反应、—,,将式代入式并取叻得磁场退磁的可能性文献〔〕提供的计算。二。。公式则十分近似‘二侧万。,尸巾。、磁体用量计算,最大去磁电流一般发生在堵转状态下公式的推导此时磁钢两端的去磁磁势,“。“。艺尸。,在推导磁体用量的计算公式时假设式中艺堵转时磁钢外磁路的磁势降,—不计凸极效应的影响系数—忽略定子电阻艺。。不计饱和的影响,。,根据以上假设可知定子输入功率通常艺《所以二‘明功二,。中细令式中。

3、一一相数巾,。。定子空载电势式中亡磁钢利用系数——本文年月日收到,设计分析,。,,。巾磁钢的剩磁通和剩磁势一。—业,落硫不二下气巾。。,气洲并联磁路‘’一“,。二。‘。。,二巾串联磁路,『、言。。,。磁钢的剩磁和娇顽力一门瓜心。,—几每极磁钢截面积和充磁方—日磁钢工作图向长度。。。。二、进行验算设漏磁系数。,,一当以以代入时式于是。。求出的的单位是凡‘。巴二乙‘,竺理竺,价。厂。。七—二、磁体尺寸的确定、,将式及式代入式得,通常情况下首先确定磁体的轴向长‘二竺。。。。,二,,,匕蓬华迎度一般取其与转子或定子铁芯等长即口。。,。八八,二。,计及瑞得磁钢体积表达式为。接下来确定充磁方向的长度对于,

4、。,,犷二,’等温度系数较大的磁体首先根据万凡城,电机的绝缘等级初步确定磁钢的工作温度,,尸由式可见通常频率了为已知,并求出对应工作温度下磁钢的去磁曲线如可由额定功率算出,扩。,图所示求取对应于拐点处的磁势尸尸‘别一凡拼冲甲可由下式确定、呜口兀兀二二,最大电流倍数按设计书要求选定永磁衬,,。,材料以后查出相应的和选取合适一‘二开的利用系数亡后,利声式就可求出所需刀·一。圈去磁曲线的磁钢体积在使用式时必须注意,最大去磁时的工作点应位于该点以上故令利用系数乙的分子是空载工作点对‘。,几得应的磁钢磁通与最大去磁电流对应的磁钢磁,,。武并联磁路势之积分母是矫顽力与剩磁之积如图,所示,并非通常所指额定工

5、作点磁钢磁能与。才。一,、、、二井黑弓匕式、一串’联磁路’。,。“一“、最大磁能积之比一一。式中安选定磁体的和应计及温度的全系数,—。取一磁钢的宽度可由下式确定影响,矩形磁最大电流倍数应在设计完成后钢夕一,二型稀土永滋同步电动机该电机额定指,‘二,二,,二标为磁钢的半径瓦片形磁钢,,甲拟,。,‘厂,,,,级绝缘牙匝才。几。式中极弧系数‘,—由式得。三、磁体尺寸及体积的。。,。,取亡数值计算方法。,℃时,选用磁钢利用数值解法可以求得磁场的精确分。‘。。,由式得犷布但数值计算方法必须事先给定磁路结构。,二一吕。,。一已知和尺寸因而多用以校核和优化设计。‘。。由式得取沪本文编制了一个简单的磁体尺寸及

6、磁场。二一昌,,。由式得取数值计算的程序框图如图所示。二一’由式得实际电机的有限元计算场域及磁力线分,。二。布如图所示经数值计算得出犷一’一’,。乙自动部分形成节点坐标和单元编号按数值计算结果制做的样机的实测结果。。列于下表其性能指标完全满足设计要求调整磁钢宽度修改有关节点坐标有限元法算空载磁场剖分场域和磁力线分布样机实测结果·了,,,一。ù仙八空级“”ùó”一负级一堵转。圈数改计算框图五、结语四、算例本文导出了稀土永磁同步电动机的磁体,作者使用本文提供的方法设计了尺寸及体积的计算公式简下转第页徽特电机年策期,于电板的热压变形童合适的变形是获得了卜卜遗。高质量的保证典型的热压接接头如图所价二厂

7、。维叫片汾示核口太深时下部的导线可能压不到底不。能产生塑性变形槽过宽时导线四面可能不,。‘,一一一“‘刁厂尸接触接头抗拉强度低还可能不导电热盈。一‘从一‘‘几一太大时导线易过热变形大而脆容易熔断电,极工作面太尖时导线易切断而且容易压偏。导线也容易切断这些不正常的接头都会形,。响到电机的质量应该防止,接头变形量的大小是否适当可根口的压下量来判,据上榴断压下量的大小应,由接头金相分析和抗拉强度的结果来

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