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行业动态

空载反电势谐波幅值随极弧系数的变化

外定子电压畸变率在极弧系数为0.7时最小,而在取0.88时最大。内定子电压畸变率随着极弧系数的增加而增加,因此对于内定子而言,极弧系数越小,电压畸变率越小,但是极弧系数越小意味着每极磁通越小,使得电机电磁转矩减小。

 

图1:电压畸变率随极弧系数的变化曲线

电压畸变率随极弧系数的变化曲线

将内外层永磁体极弧系数以相同的规律变化,为减小工作量,在变化过程中内外层永磁体的极弧系数保持相等,得到双定子电机在内外定子绕组串联时的空载反电势波形及电压畸变率随着极弧系数的变化,串联空载反电势波形变化很小,但串联反电势的电压畸变率随着极弧系数的增加而增加。综上分析可得,当极弧系数在0.7~1之间变化时,空载反电势波形变化很小,而电压畸变率略有增加,由此可见,365体育在线通过采用改变极弧系数的方法来优化电机空载反电势的效泵不明显。

 

图2:串联空载反电势随极弧系数的变化

串联空载反电势随极弧系数的变化

图3:齿槽转矩变化曲线

齿槽转矩变化曲线

电机已不工作在线性区。当极弧系数为0.86时,电机依然工作在线性区,而且此时东莞电机的平均电磁转矩较表中其他极弧系数下的大,而转矩波动仅比转矩波动最小点,即极弧系数为0.7时的大0.025%,齿槽转矩为51mNm,比最小值24.4mNm仅大16.6mNm。因此在转矩性能方面,极弧系数为0.86时最佳。普通永磁体的内外径同心,偏心距h为零,若将永磁体内外径改为不同心,可以使气隙磁密波形接近于正弦波,而且可以削弱齿槽转矩。在偏心过程中,每极中心线处的气隙长度保持不变,因此内外层永磁体偏心的方法不一样。外层永磁体偏心时,永磁体圆心沿纵坐标正方向移动,而内层永磁体偏心时,圆心沿纵坐标负方向移动。这意味着外层永磁体偏心距存在最大值,而内层永磁体的偏心距可以为无穷大,当内层永磁体的偏心距趋于无穷大时,内层永磁体面对气隙的弧近似为一条直线。

 

图4:永磁体偏心示意图

永磁体偏心示意图

外层永磁体的偏心距在5~45mm之间以步长10mm变化,内层永磁体偏心距在10~90mm之间以20mm为步长变化,并对内层永磁体当偏心距趋于无穷时的内定子空载反电势仿真,内定子空载反电势随着内层永磁体偏心距的增加,变化不明显,即使偏心距趋于无穷,内定子空载反电势依然不是正弦波。外层永磁体的偏心对外定子空载反电势波形的影响较大。将不同偏心距下的内外定子空载反电势傅里叶分解,得到主要次数谐波幅值随偏心距h的变化曲线外定子空载反电势中三次及七次谐波幅值先增加后减小,五次谐波逐渐减小,且在偏心距为45mm时,三次及五次谐波幅值最小。永磁体偏心,使得每极磁通减小,进而使得东莞电机输出的平均电磁转矩较偏心前减小,但仍大于电机的额定转矩,满足电机的带载运行需求,同时转矩波动较偏心前减小。