基于等效磁荷法的Halbach永磁電機磁極計算與優(yōu)化.pdf

1、隨著永磁材料的開發(fā)與應用，永磁電機在一些重要領(lǐng)域代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電勵磁電機的趨勢是不可逆轉(zhuǎn)的，因此研究永磁電機的結(jié)構(gòu)是電機發(fā)展的重要部分。Halbach永磁電機的優(yōu)良特性在永磁電機的結(jié)構(gòu)中脫穎而出，所以研究Halbach永磁電機的結(jié)構(gòu)是十分必要的。Halbach永磁電機與常規(guī)永磁電機最大的不同在于電機轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)，因此Halbach永磁電機的轉(zhuǎn)子磁場性能研究是十分必要的，以便于為Halbach永磁電機設計與優(yōu)化時提供理論與數(shù)據(jù)支持。
　

2、　本文基于等效磁荷法推導出永磁電機常用轉(zhuǎn)子磁極——瓦片型永磁體在空間上的磁場分布模型，進而建立了Halbach永磁電機的轉(zhuǎn)子磁極靜態(tài)磁場的模型。
　　基于等效磁荷法對于Halbach轉(zhuǎn)子磁極靜態(tài)磁場的建模，通過改變四個不同的影響因素，得到在不同磁極結(jié)構(gòu)情況下的轉(zhuǎn)子磁極靜態(tài)磁場徑向分量變化規(guī)律:每一極中主磁極空間跨度變大會導致Halbach永磁電機轉(zhuǎn)子磁極靜態(tài)磁場的徑向分量基波幅值變大，而諧波含量先減小后增大;隨著副磁極磁化角度逐漸

3、變大，轉(zhuǎn)子靜態(tài)磁場的基波幅值先變大后減小，而諧波含量剛好相反，先減小后變大;永磁體厚度的增大會導致轉(zhuǎn)子靜態(tài)磁場基波幅值隨之變大，THD值隨之變小;距離永磁體外表面長度變大，轉(zhuǎn)子靜態(tài)磁場基波幅值會變小，而THD值也變小。
　　由于Halbach永磁電機轉(zhuǎn)子磁極磁場諧波含量小，不需要利用分布式繞組進行諧波削弱，故集中繞組的定子結(jié)構(gòu)應用于Halbach永磁電機結(jié)構(gòu)中，本論文將Modular定子集中繞組結(jié)構(gòu)與Halbach轉(zhuǎn)子磁極相結(jié)合，