無軛分塊電樞軸向磁場永磁電機的尺寸方程與磁網絡模型
徐衍亮; 徐龍江; 高啟龍 山東大學電氣工程學院; 濟南250061; 山東中瑞電子股份有限公司; 山東臨沂276017
關鍵詞：軸向磁場永磁電機 無軛分塊電樞 軟磁復合材料 尺寸方程 磁網絡模型
摘要：針對無軛分塊電樞(YASA)軸向磁場永磁電機高功率密度、高效率、高過載能力的特點,提出其尺寸方程的推導公式,并結合其特殊的磁路結構建立等效磁網絡模型,以此對電機進行設計和分析。電機的定子模塊可采用軟磁復合材料(SMC)制成,該材料易于模壓成型且在高頻工況下渦流損耗小,能夠進一步降低鐵耗,提升運行效率,使其適用于電牽引驅動特別是電動汽車的輪轂和輪邊驅動。首先,推導該電機的主要尺寸方程,通過該方程可以確定影響電機輸出功率的因素;然后,結合電機主磁通流經的路徑建立簡化的磁網絡模型,基于該模型可以直接得到電機的繞組磁鏈,并可計算出電機的空載永磁相電動勢(EMF)波形及負載電磁轉矩大小;最后,通過三維有限元仿真(FEM)及樣機試驗的結果驗證了所建立磁網絡模型的正確性。
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