六相盘式永磁同步电机的有限元磁场分析与参数计算

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盘式永磁同步电机属于轴向磁场电机,目前该类电机在国外已经得到了迅速发展,作为一种现代高性能伺服电机和大力矩直接驱动电机已广泛应用于机器人等机电一体化产品中。由于该类电机具有重量轻、体积小、结构紧凑、转子无损耗、转动惯量小,机电时间常数小、转矩/重量比大、低速运行平稳、可以制成多气隙组合式结构进一步提高转矩等特点,其在数控机床、机器人、电动车、电梯、家用电器等场合具有广阔的应用前景,是一种理想的驱动装置。 多相永磁同步电机拥有许多固有优点,具有很好的应用前景。本文利用二维有限元分析法分析了六相盘式电机的空载和负载磁场,较为直观地得到了其磁场的大致走向、电机整体磁密和气隙磁密分布情况。并分析了负载磁场的分布情况和空载时的区别,从而推断出电枢磁场对主磁场影响情况。通过改变永磁体的厚度、气隙长度以及改变永磁体的排列方式,分析其磁场的变化情况,并得出基波幅值和气隙磁场畸变率的变化规律。 由于盘式电机属于轴向电机,它的磁场分布会在圆周方向和半径方向同时变化,所以某些电磁参数的计算就要在解算空载磁场和负载磁场的基础上,利用有限元数值法求得,本文介绍了一些电磁参数的电磁场数值解法。 通过本文对六相盘式永磁同步电机空载磁场和负载磁场的分析,了解了此种电机电枢反应对主磁场的影响,为此种电机的设计和优化起到了辅助性的作用,为盘式电机的发展提供了有利的帮助。六相盘式永磁同步电机特别适合一些特殊的应用场合,成功研制此类电机必将使我国的相关产品更上一个新的台阶。
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