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电机转子直极跟斜极对电机气隙磁密影响先容

人气:发表时间:2018-02-02

     转子斜极对电机的气隙磁密有很大的影响,在电机不同斜极情况下,分析确定电机气隙磁密,就整磁极环形永磁体来说,理想条件下,磁极紧密贴合,将磁极沿平面展开,气隙磁场分布如下理论上来说,当电机转子是直极的时候,电机轴向上的气隙磁场分布呈现均匀的变化规律,而当电机转子斜极的时候,则不然经,分析可以看出当斜极角度不同时,气隙磁密的分布也会发生很大的变化。
    气隙磁场分布
     虽然沿电机横截面上,电机的气隙磁密磁场并没有发生变化,但从轴向上来看,电机沿轴线方向上电机的气隙磁密磁场不再是均匀的,考虑到当电机斜极的角度有所不同时,其平均气隙磁密也必然发生相应的变化,分别对磁极不倾斜、磁极机械角度倾斜7.5°(即电角度30°;)和磁极机械角度倾斜30°;(即电角度120°;)的整磁环永磁体进行分析,可以知道,磁极斜极角度越大时,整磁极的气隙磁密偏斜角度就越大,其等效到直极方向上的有效量便越小,对沿轴向方向上的气隙磁密进行求和,根据相邻两磁极的充磁性能大小相同,磁性相反,取铅直方向中心点作为磁极开始偏移起始点,正负大小相等,方向相反,相互抵消,同理在该磁极的另一端,也是为零,这样便于分析计算,采用叠加法,可以求得当磁极倾斜时,等效到直极的气隙磁密,这样便于把斜极等效到直极,确定整磁环斜极转子的计算极弧系数等相关参数,便于分析计算。
     当磁极倾斜30°时,电机的基本幅值不足0.9T,虽然谐波含量得到了很大程度上的削弱,但基波幅值的下降会导致电机磁场强度的不足,影响磁通,进而影响到电机的性能,于此同时如果电机磁极倾斜角度过大,会导致电机整磁环磁极加工难度的增大,东莞电机的设计成本和工艺都不容易实现。观察磁极倾斜7.5°;时的气隙磁场分布,可以看到,基波幅值虽略小于直极情况,可是却能够有效的削弱各次谐波含量,特别是5次、7次、9次、11次等谐波,削弱效果明显,考虑到多种综合情况,故电机转子磁极倾斜角度应选取在7.5°;。采用整极磁环磁极,电机计算极弧系数并非简单的1,计算极弧系数变化很大,分析研究对确定电机的性能很有意义。
     计算极弧系数在一定程度上反应了电机的反电动势情况,磁极倾斜角度越小,电机的气隙磁密磁场越大,相对而言电机的空载反电势也越大。利用Ansoft3D模型对磁极倾斜7.5°;转子空载气隙磁密进行仿真。由于转子采用斜极结构,通过Ansoft三维场有限元分析可以得到,当电机空载转速为1720r/min时,其反电动势有效值为4.2V,经计算可知,空载反电动势系数为0.0025V/r,其波形接近正弦波。设计C-EPS用永磁无刷电的基本尺寸及定、转子的特殊结构,结合汽车的实际应用环境,制作样机,进行实验。
     实际应用中电机的磁极充磁情况不可能如设想的一样,是完整的整磁环充磁,电机转子相邻极间会出现空余部分不能被充磁头覆盖,无法充磁,于此同时,的极弧系数发生变化,必然会引起了气隙磁密的变化,通过磁极观察片得到实际充磁条件下,样机转子磁极倾斜情况通过对比之前的仿真计算可以看到当电机转子磁极倾斜角度不同时,其计算极弧系数会有一定的变化,计算极弧系数反应出电机气隙磁密的分布情况,进而影响电机的空载反电动势。电机空载反电动势又影响着电机的性能,对电机设计有很大的意义。
     文章来自东莞电机,由永磁铁厂家www68399.com皇家赌场小傅整理分享,本企业为电机厂家提供优质磁钢产品,如:铁氧体磁钢粘结钕铁硼磁环强磁瓦片、径向多极铁氧体磁环,欢迎广大电机客户来询价询样品。

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