永磁体充磁方式的合理选择
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1、永磁体充磁方式的合理选择“案例验证原创作者:蜗牛漫步2019/1213一、对于外转子无刷电机而言:1. 对气隙磁密幅值(合成或者径向):平行充磁低于径向充磁2. 对齿槽转矩:平行充磁低于径向充磁3. 对负载转矩和转矩纹波:平行充磁均低于径向充磁4. 空载铁耗(定子铁芯+转子磁轭):平行充磁低于径向充磁(由于径向充磁含有大量的谐波分量,使得每 极磁通量和定子铁芯磁密均大于平行充磁,因此空载铁耗高)因此,对于文章表贴式永磁电机的两种充磁方式的总结言论是正确的:1. 充磁方式对电机的气隙磁密波形和气隙磁通大小有影响(平行一正弦波,径向一梯形或矩形波)2. 径向充磁方式气隙磁密为矩形波,适合外转子表贴
2、式永磁电机,这样它会有更大的气隙磁通。(*考虑: FOC驱动方式的话,是否平行充磁更匹配?)3. 平行充磁方式气隙磁密接近正弦波,适合内转子表贴式永磁电机。因为平行充磁具有提供更大气隙磁通 的可能:a.平行充磁方式磁钢内部磁密均匀,使得磁钢附近区域的磁路不易发生局部饱和;径向充磁方式磁密沿半径由外向内逐步增加到一定值后,在该区域磁路易发生局部饱和,限制了气隙磁通的增加,降低了磁钢利用率b.径向充磁方式电机的极间漏磁明显大于平行充磁。4. 对内转子表贴: 平行充磁:气隙磁通随极对数p的增加而减小;随磁钢厚度增加先增后趋于不变;随气隙长度增加 而减小; 径向充磁:气隙磁通随极对数p的增加而减小;随
3、磁钢厚度增加先增后减小;随气隙长度增加而减 小;因此,不管极对数p和气隙长度,磁钢厚度存在最优值,过多增加磁钢厚度无助于气隙磁通的增加。 相同气隙时,两者充磁方式对比:pN2时,平行充磁气隙磁通径向充磁气隙磁通;随着p增加, 平行充磁总磁通逐渐下降,而径向充磁气隙磁通降幅较小,最后趋于一致。另,随磁钢厚度的增加,气隙 磁通相差越大。5. 对外转子表贴:对两种充磁方式:气隙磁通随极对数p的增加而减小;随磁钢厚度增加先增后趋于不变;随气隙 长度增加而减小;因此,不管极对数p和气隙长度,磁钢厚度存在最优值,过多增加磁钢厚度无助于气隙磁通的增加。 相同气隙时,两者充磁方式对比:平行充磁气隙磁通径向充磁
4、;随着p的增加,径向充磁总磁 通下降,而平行充磁气隙磁通变化很小,最后趋于一致。另,随着磁钢厚度增加,气隙总磁通相差越大。Mi瑚:C T able630.00 -530.00 -530.00 -外转子电机:转子外径和气隙固定,调节磁钢厚度成00.00| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |0.500.700.901.101.301.50hm mmPlot X: |hm三 丫: |如叩 1 : PErfcirmmnc:司GmpFluxCienw 刁按照上述2张仿真图可知,存在磁钢厚度最优解。尤其是第2张图,最优点在拐点,往后的性价比就不高 了。
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