定子永磁和转子永磁混合式步进电机性能比较研究
本文选题:定子永磁型混合式步进电机 切入点:转子永磁型混合式步进电机 出处:《中国电机工程学报》2017年21期
【摘要】:定子永磁型混合式步进电机(stator-permanent-magnet hybrid stepping motor,SHSM)是一种新型结构的混合式步进电机,其运行原理与普通转子永磁型混合式步进电机相同,但转子结构更为简单、转子机械强度更高、转矩及功率密度更大、永磁体散热更容易、设计分析计算更为方便。为合理评估两种结构混合式步进电机性能,该文从永磁气隙磁密、最佳铁心迭长、永磁转矩、定位转矩及转矩脉动、永磁磁链及空载反电动势、永磁体漏磁及利用率、定子轭部磁通密度等方面对两种电机进行综合分析比较。试制一台功率为240W的2相8极50齿SHSM样机,通过实验验证其工作原理的实际可行性。基于SHSM样机参数,构建两种电机的有限元仿真模型并进行有限元分析比较。有限元和实验结果验证了理论分析的正确性,为新型SHSM的进一步推广应用奠定一定理论基础。
[Abstract]:Stator permanent magnet hybrid stepping motor stator-permanent-magent-net hybrid stepping motor is a new type of hybrid stepping motor. Its operation principle is the same as that of ordinary rotor permanent magnet hybrid stepping motor, but the rotor structure is simpler and the rotor mechanical strength is higher.The torque and power density are higher, the heat dissipation of permanent magnet is easier, and the design, analysis and calculation are more convenient.In order to evaluate the performance of two kinds of hybrid stepping motors reasonably, the magnetic flux leakage and utilization ratio of permanent magnet are studied in this paper, including permanent magnet air-gap magnetic density, optimum core length, permanent magnet torque, positioning torque and torque ripple, permanent magnetic flux chain and no-load back EMF, permanent magnet leakage and utilization ratio.The magnetic flux density of stator yoke is analyzed and compared.A 2-phase 8-pole 50-tooth SHSM prototype with power of 240W has been developed and its practical feasibility has been verified by experiments.Based on the parameters of SHSM prototype, the finite element simulation models of two kinds of motors are constructed and compared with each other.Finite element analysis and experimental results verify the correctness of the theoretical analysis, and lay a theoretical foundation for the further application of the new SHSM.
【作者单位】: 山东大学电气工程学院;山东省产品质量检验研究院;
【基金】:国家863高技术基金项目(2015AA042307)~~
【分类号】:TM383.6
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,本文编号:1708296
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