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电励磁集中式定子绕组同步电机的性能对比分析

2021-12-03彭兴来

电子科技 2021年12期

彭兴来,李 正

(上海理工大学 机械工程学院,上海 200093)

设计电机时,可通过改变电机的结构来提高电机性能,例如定子形状设计、转子形状设计、定子偏斜、转子偏斜等。针对步进电机的电磁转矩,文献[1]提出了一种新型电磁转矩分析计算方法,即齿层计算转矩法。相较于现在通用的齿层比磁导法,齿层计算转矩法具有简单实用、计算精度高的特点。

由于永磁电机的制造成本较高,永磁体存在固有缺陷,采用通电激磁线圈代替永磁体,实现了增磁、弱磁之间的无扰动衔接,控制了输出转矩,拓宽了电机的转速范围[2]。文献[3]提出一种反向串联的绕组连接方式,构造了一种磁路对称型低转矩脉动电励磁双凸电机。针对复合结构无轴承开关磁阻电机,文献[4]提出的一种新型绕组形式可有效消除悬浮力不均衡的特性和径向悬浮力间的耦合。绕组分布可影响电机性能,文献[5]提出双层绕组结构具有最佳的电磁性能。集中式绕组减小了端部的长度,从而减小了电机的体积。分数槽的集中式绕组结构有两种[6]:不重叠的齿形绕组(单层集中绕组)和围绕齿形绕组(双层集中绕组)。与整数槽的分布式绕组电机相比,分数槽绕组的铜损更低,但涡流损耗可能较大[7]。集中式绕组电机无法提供正弦分布的定子磁动势,因此,这些绕组产生的磁场含有高阶和低阶的谐波并伴随产生转矩分量。转矩波动则是由反电势中的谐波和定子绕组中的电流相互作用产生的[8]。……

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