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非均匀磁极盘式无铁心永磁ISG电机设计与分析

来源:未知 发布时间:2021-01-29热度:
非平均磁极盘式无死心永磁 ISG 电机设计与剖析 李玉彬a,b,杨宗霄a,b ( 河南科技大学 a. 车辆与交通工程学院; b. 低风速风电技术河南省工程实验室,河南 洛阳 471003) 摘要: 为了进...

非平均磁极盘式无死心永磁 ISG 电机设计与剖析 李玉彬a,b,杨宗霄a,b ( 河南科技大学 a. 车辆与交通工程学院; b. 低风速风电技术河南省工程实验室,河南 洛阳 471003) 摘要: 为了进步集成式起动-发电机( ISG) 的输出特性,降低电机本钱,应用 Halbach 阵列永磁体理论,分离盘式电机三层叠式绕组技术,提出非平均极弧长度 Halbach 盘式无死心永磁 ISG 电机。首先,剖析了电机构造及特性和电磁场计算过程。其次,以电机气隙磁场散布作为设计指标,应用三维有限元剖析软件对电机的永磁体极弧比例、电枢直径比、转子轭部厚度等构造参数停止参数化优选。
 
与预估构造参数比照标明: 优选后电永磁吸盘体主副磁极比例为5∶ 2∶ 1∶ 2 时,气隙磁密基波幅值进步了 9. 72%。三层叠式绕组可增加线圈有效边长度,进步气隙磁场应用率,感应电动势均匀值增加了8%。 关键词: 盘式无死心永磁 ISG 电机; Halbach; 非平均磁极; 三层叠式绕组中图分类号: TM341; TM351 文献标志码: A 0 引言 混合动力汽车采用复合式动力系统,使内燃机在最大功率点工作,从而降低油耗、减少污染[1]。集成式起动-发电机 需满足混合动力汽车起动、电辅助动力、发电三重功用。ISG 混合动力系统对原车改动较小,但因 ISG 电机装置在发起机与变速箱之间,对其构造设计提出了更严厉的请求[2 -3]。ISG 采用盘式电机,具有轴向尺寸短、效率高、功率密度大等特性[4],能够很好 天时用空间,将发电机布置在辅助驱动安装中。 
为了进步盘式无永磁吸盘电机的输出性能,转子采用 Halbach 阵列永磁体的盘式无死心电机被普遍研讨。文献[5]比照同样功率和转速有死心径向磁场电机,Halbach 盘式无死心电机质量减轻了45%,效率进步了 1. 2%。但是定子绕组的有效边较短,限制了气隙磁场的应用率。文献[6]将永磁体定义为主、副磁极,改动副磁极比例优化气隙磁密基波幅值,但是没有对主磁极停止比照剖析,结果不具代表性。文献[7]在 Halbach 永磁体阵列中嵌入软磁资料,经过设计软磁资料的宽度可以进步气隙磁密,但是这种办法增加了谐波重量,效率降低了 2%。为了进步电机的效率,文献[8]采用单双层线圈使电机的基波绕组系数进步了13% ~15%,改善了感应电动势幅值。 针对盘式无死心电机等效气隙变大、气隙磁密幅值降低的问题,本文提出了一种非平均极弧长度Halbach 阵列盘式无死心永磁 ISG 电机。

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