【摘 要】
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分数槽集中绕组永磁电机,凭借着体积小、转矩密度高、运行效率高等独特的优势,得到了人们越来越多的关注和研究。拼块式定子结构与分数槽集中绕组结合使用具有便于安装与运输、生产周期短、维修简单方便和容错能力强等优点,对于提高能源利用效率、深入发展清洁能源来说有着重要意义。本文通过在分数槽集中绕组永磁电机中移除部分定子轭或插入定子间隙的方式对传统一体式定子结构进行拼块式改造,对比研究了具有不同拼块定子结构永
【机 构】
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华北电力大学(保定) 华北电力大学
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分数槽集中绕组永磁电机,凭借着体积小、转矩密度高、运行效率高等独特的优势,得到了人们越来越多的关注和研究。拼块式定子结构与分数槽集中绕组结合使用具有便于安装与运输、生产周期短、维修简单方便和容错能力强等优点,对于提高能源利用效率、深入发展清洁能源来说有着重要意义。本文通过在分数槽集中绕组永磁电机中移除部分定子轭或插入定子间隙的方式对传统一体式定子结构进行拼块式改造,对比研究了具有不同拼块定子结构永磁电机的电磁性能,并与传统一体式电机进行比较。
首先,详细介绍了分数槽集中绕组和定子拼块式永磁电机的基础理论,探讨了定子拼块式永磁电机不同的拼块方式,包括T型拼块和E型拼块等;研究了定子拼块式永磁电机槽极配合的选取、槽电动势星型图下绕组因数的计算,齿槽转矩的产生机理和电机效率等;
其次,确定本文的研究对象为12槽10极电动汽车用70kW分数槽集中绕组永磁电机,分别采用全齿绕组T型拼块、全齿绕组U型拼块,隔齿绕组E型拼块和隔齿绕组U型拼块,并与传统一体式永磁电机进行对比分析。对电机的主要尺寸、拼块定子结构、转子结构及内置“V”型磁极等进行设计,通过有限元仿真软件Ansoft建模仿真,得到最终的电机设计方案;
最后,分析定子拼块式永磁电机相对于传统一体式永磁电机的优势,并分析采用相同U型定子拼块配合不同绕组情况下的电机性能特点。研究了定子结构拼块后对电机气隙磁密、磁链、反电动势及转矩特性的影响。详细对比了不同定子结构设计方案下电机输出转矩、转矩脉动等等的变化,为定子拼块式永磁电机的设计提供依据。
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