永磁電機裝配后充磁方法研究.pdf

1、隨著稀土永磁材料性能的不斷提升，永磁電機得到越來越廣泛的應(yīng)用，這對永磁電機充磁系統(tǒng)的電磁和結(jié)構(gòu)設(shè)計及充磁方法也提出了更高的要求。對于常規(guī)的嵌入式和表貼式永磁電機，使用傳統(tǒng)的裝配前充磁方式充磁后，永磁體充磁后帶來的高磁場力非常不利于永磁體以及轉(zhuǎn)子的裝配。為此，本文提出了一種利用直接纏繞在電機磁體外部的充磁線圈進行裝配后充磁的新型方法，并對該方法進行了理論論證和充、退磁實驗研究。
　　本文首先對永磁體的脈沖電流充磁技術(shù)以及永磁電機充磁

2、的幾種方法進行了闡述，通過對現(xiàn)有電機充磁方法研究，提出一種永磁電機裝配后充磁的新型方法，并對比分析了該充磁方法與現(xiàn)有的利用定子電樞繞組充磁的方法。針對該新型充磁方法，建立了相應(yīng)充磁系統(tǒng)的電路-磁場-結(jié)構(gòu)場-溫度場的有限元數(shù)值模型，包括 COMSOL二維模型和FLUX三維模型，利用模型對充磁磁場與充磁線圈的應(yīng)力和溫升進行了仿真分析。并進一步依據(jù)仿真分析結(jié)果對一臺32極20kW的永磁電機進行了充磁線圈的設(shè)計，并繞制出設(shè)計的充磁線圈。然后，針

3、對該新型充磁方法和系統(tǒng)進行了兩方面的實驗研究：一是永磁體充、退磁特性的基礎(chǔ)實驗研究；二是利用繞制的矩形充磁線圈進行永磁電機的單極磁極的充、退磁實驗，以驗證線圈的充、退磁效果及其過程中線圈的發(fā)熱、應(yīng)力等情況。實驗結(jié)果表明所研制的充磁線圈可以很好地實現(xiàn)電機磁極的充磁。最后，在單極磁極充磁可行的基礎(chǔ)上，對電機整體充磁方案作了系統(tǒng)設(shè)計，包括對充磁參數(shù)的選擇和優(yōu)化、設(shè)計電機整體充磁時的電源方案等。計算與實驗結(jié)果表明，所提出的永磁電機裝配后充磁方法