郝雯娟,　邓智泉

(1. 南京航空航天大学 自动化学院,江苏 南京　211106;

2. 南京航空航天大学 金城学院，江苏 南京　211106)



一种基于分段定子的直线永磁磁通切换电机结构及其优化方法

郝雯娟1,2,邓智泉1

(1. 南京航空航天大学 自动化学院,江苏 南京211106;

2. 南京航空航天大学 金城学院，江苏 南京211106)

摘要：直线永磁磁通切换(LFSPM)电机动子结构简单，功率密度高，以其电枢绕组和永磁体都在动子的结构特点，特别适合长定子应用场合来降低成本。研究了一种分段定子结构的LFSPM电机，其结构的主要特点是可以减小电机的齿槽力，同时兼顾绕组基波幅值并减小绕组的谐波含量。在分析了电机齿槽力和线圈磁链与分段定子错位位移之间的关系后，根据不同电机结构优化选择了合适的错位位移。最后，利用ANSYS有限元分析对采用所提出的分段定子结构的2台LFSPM电机进行仿真验证，仿真结果证明了2台电机所选错位位移合理有效，所研究电机的齿槽力相对较小，相绕组磁链波形较正弦。

关键词:直线永磁磁通切换电机； 分段定子； 错位位移； 齿槽力； 磁链

0引言

永磁磁通切换(Flux Switching Permanent Mag-net, FSPM)电机作为一种定子永磁式双凸极结构的新型无刷电机目前广受关注。FSPM电机继承了开关磁阻电机转子结构简单坚固和永磁同步电机高转矩密度、高效率的优点。永磁体和电枢绕组放置在定子上，不受离心力，散热条件良好；永磁磁场和电枢磁场为并联关系，永磁体退磁风险小。一系列优点决定了其在很多领域，如风力发电、电动汽车领域具有较大的应用潜力[1-5]。……