不等齿宽提高多槽少极隔齿隔相绕组永磁电机转矩的方法  

Torque Improvement Method of Unequal Tooth Widths in Permanent Magnet Motors With Multiple Slots and Few Poles and Different Phase Windings Wound on Alternate Teeth

作　　者：彭兵[1] 夏加宽[1] 董婷[1] 王成元[1] 

机构地区：[1]沈阳工业大学电气工程学院,辽宁省沈阳市110870

出　　处：《中国电机工程学报》2012年第S1期242-248,共7页Proceedings of the CSEE

基　　金：国家科技重大专项子课题(2009ZX04010-031-02);辽宁省科技攻关项目(2010020075-301);辽宁省博士启动基金(20111039)~~

摘　　要：在一些特殊的低速直接驱动应用场合,要求电机要有较高的转矩密度。传统等齿宽近极槽永磁同步电机的齿槽结构约束磁负荷和线负荷的关系,成为其实现高转矩密度的瓶颈。为提高近极槽永磁同步电动机的转矩输出能力,采用交替不等齿宽和齿顶宽提高多槽少极隔齿隔相绕组永磁电机的转矩。通过分析多槽少极隔齿隔相绕组永磁电机的电路和磁路结构,推导了电枢齿齿磁通的解析表达式,揭示了交替不等齿宽提高电机转矩的本质。最后利用Ansoft有限元仿真软件分析了96槽80极外转子永磁同步电动机在不同齿宽时的转矩,以及电枢齿和辅助齿的齿磁密。结果表明,采用交替不等齿宽和齿顶宽降低了电机定子齿的饱和度,大幅度提高了隔齿隔相绕组永磁电机的转矩。在一些特殊的低速直接驱动应用场合,要求电机要有较高的转矩密度。传统等齿宽近极槽永磁同步电机的齿槽结构约束磁负荷和线负荷的关系,成为其实现高转矩密度的瓶颈。为提高近极槽永磁同步电动机的转矩输出能力,采用交替不等齿宽和齿顶宽提高多槽少极隔齿隔相绕组永磁电机的转矩。通过分析多槽少极隔齿隔相绕组永磁电机的电路和磁路结构,推导了电枢齿齿磁通的解析表达式,揭示了交替不等齿宽提高电机转矩的本质。最后利用Ansoft有限元仿真软件分析了96槽80极外转子永磁同步电动机在不同齿宽时的转矩,以及电枢齿和辅助齿的齿磁密。结果表明,采用交替不等齿宽和齿顶宽降低了电机定子齿的饱和度,大幅度提高了隔齿隔相绕组永磁电机的转矩。

关 键 词：永磁同步电机 交替不等齿宽 隔齿隔相绕组 近极槽数 电枢齿 辅助齿 

分 类 号：TM3-55[电气工程—电机]