一种直驱永磁电机分数槽绕组的设计与分析
2018-08-01
防爆电机 2018年4期
(中车永济电机有限公司特种产品开发部,陕西西安 710018)
0 引言
随着近年来电力电子的快速发展,其拓扑结构不断变化,永磁电机的应用领域也越来越宽广。特别是对于一些去除齿轮箱的直驱系统,电机与负载直接相连,因系统结构简单和总损耗减少,直驱永磁电机越来越被市场看好。
当永磁电机旋转时,由于定子铁心开槽导致主磁路中磁阻发生变化,由永磁体与定子齿间相互作用从而产生了齿槽转矩[1]。齿槽转矩的产生导致永磁电机的转矩波动,使电动机运行时产生振动,并使电机的可控性变差。因此对于永磁电机,很有必要对减少齿槽转矩采用有效的措施[2]。
对于内置式直驱永磁电机,可以通过采用极数与定子槽数配合、增大气隙长度、定子斜槽或转子斜极、气隙磁密波形优化等多种方法来实现[1]。本方案通过采用双层短距分布式分数槽绕组,有效的削弱了齿谐波和齿槽转矩,使反电势波形谐波含量减少,使电机负载运行时转矩波动达到工业使用要求。
1 常用交流绕组
电机定子中的交流绕组一般原则是[2]:(1)由绕组合成的磁动势及电动势在空间波形分布上尽量接近正弦波形;(2)其基波磁动势和基波电动势力求最大;(3)既要节省铜材也要把损耗控制在合理范围内;(4)对多相绕组其各相磁动势和电动势要对称,电阻和电抗要平衡。
对于永磁电机,其电枢绕组主要是与由永磁体产生的主磁通相对运动而感生电动势。通常而言,按每极每相槽数分类,可以分为整数槽和分数槽绕组;……
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