磁场调制型双馈无刷混合励磁电机及其静态性能分析

发布时间：2021-01-22 02:36

　　基于磁场调制原理工作的永磁（PM）游标电机具有低速、大转矩特性。然而,和传统永磁电机类似,永磁游标电机的励磁磁场由永磁体产生,气隙磁场相对恒定难以调节,宽调速范围运行能力受限。结合"混合励磁"设计方法,通过在分裂齿式永磁游标电机调磁小齿间引入混合励磁绕组,该文研究了一种磁场调制型双馈无刷混合励磁电机;结合有限元方法,介绍了该电机的基本结构和运行原理,揭示了其低速、大转矩并具有宽调速范围特性内在机理;设计了该电机的驱动控制系统,对其静态性能进行系统测试,验证了理论分析与仿真计算的正确性。 

【文章来源】：电工技术学报. 2020,35(14)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

FMDF-HE电机结构

对FMDF-HE电机不同励磁情况下的气隙磁通密度进行分析。图3a为永磁体单独励磁情况下的气隙磁通密度和其对应的谐波频谱，包含3种主要谐波分量，即2次、16次以及34次，其中16次分量的幅值最大，为1.03T,2次和34次分量幅值相对较小，其幅值分别为0.192T和0.212T。图3b所示为仅副绕组加载弱磁电流产生的电励磁磁场气隙磁通密度及谐波分析。由于副绕组极对数为2，从频谱分析图可以看出，2次谐波的幅值最大，幅值为0.140T，幅值次大的16次和34次谐波分量幅值分别为0.044T和0.018T。图3c为混合励磁（弱磁）情况下的气隙磁通密度波形及其相应的谐波频谱。可见，受电励磁磁场的弱磁作用，相比于永磁磁场而言，混合励磁磁场中的2次谐波幅值明显减小，为0.053T，降幅为72.33%，而34次谐波分量幅值则略有增加，为0.229T。图3 不同励磁情况下的气隙磁通密度及其相应的谐波分析

图2 不同励磁情况下的磁场分布图4为永磁体单独励磁和仅副绕组单独产生的弱磁磁场中，上述3种谐波分量的相位随转子位置的变化情况。可见，两个励磁源产生的2次谐波、16次谐波同步旋转且相位始终相差180°，而两者产生的34次谐波则始终保持同相位，这与图3中3种主要谐波幅值的变化规律完全一致。

【参考文献】：
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本文编号：2992378