理论教育 考虑气隙半径曲率的表贴式结构磁通密度计算

考虑气隙半径曲率的表贴式结构磁通密度计算

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:由参考文献[5]可知,对于内转子电机,考虑到气隙半径曲率时更准确的公式为式中,Drc为转子铁心直径;r为计算磁通密度点的半径。该文献按上述几何尺寸特制了电机,测得气隙磁场波形,磁极中心线处的磁通密度为1.06T,验证计算结果的正确性。该例子结果还提示:即使是表贴式结构,由于气隙存在半径曲率,也有轻微的聚磁作用,磁极中心线处的磁通密度Bm≥Br也是有可能的。

考虑气隙半径曲率的表贴式结构磁通密度计算

式(6-2)中未考虑电机气隙半径的曲率

由参考文献[5]可知,对于内转子电机(见图6-15a),考虑到气隙半径曲率时更准确的公式为

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式中,Drc为转子铁心直径;r为计算磁通密度点的半径。将转子铁心半径Rc=Drc/2、含磁体的转子半径Rm=Rc+hm=(Drc+2hm)/2代入上式,有

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在计算定子表面磁通密度时,可将定子内圆半径Rs代入上式的r进行计算。

对于外转子电机(见图6-15b),考虑气隙半径曲率计算公式:

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式中,Rs为定子外圆的半径。

如果取r=RsKc=1,由近似计算式ln(1+δ/Rs)≈δ/Rs,上式可转换为(www.daowen.com)

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Rm足够大、hm/Rm足够小,由近似计算式,可将式(6-3)变为

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回到与式(6-2)相同的形式。

式(6-3)与参考文献[7]推导的结果一致。参考文献[7]是在忽略铁心磁压降和漏磁情况下求解磁场的解析解,并对一个hm=0.69cm,Ds=5.5cm,δ=0.06cm,Br=1.04T的实例进行计算。根据所推导的计算式得到Bm=1.047T。该文献按上述几何尺寸特制了电机,测得气隙磁场波形,磁极中心线处的磁通密度为1.06T,验证计算结果的正确性。

该例子结果还提示:即使是表贴式结构,由于气隙存在半径曲率,也有轻微的聚磁作用,磁极中心线处的磁通密度BmBr也是有可能的。

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图6-15 外转子与内转子结构计算模型

a)内转子 b)外转子

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