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非均勻磁極盤式無鐵心永磁ISG電機設計與分析

來源:未知 發布時間:2021-01-29熱度:
非平均磁極盤式無死心永磁 ISG 電機設計與剖析 李玉彬a,b,楊宗霄a,b ( 河南科技大學 a. 車輛與交通工程學院; b. 低風速風電技術河南省工程實驗室,河南 洛陽 471003) 摘要: 為了進...

非平均磁極盤式無死心永磁 ISG 電機設計與剖析 李玉彬a,b,楊宗霄a,b ( 河南科技大學 a. 車輛與交通工程學院; b. 低風速風電技術河南省工程實驗室,河南 洛陽 471003) 摘要: 為了進步集成式起動-發電機( ISG) 的輸出特性,降低電機本錢,應用 Halbach 陣列永磁體理論,分離盤式電機三層疊式繞組技術,提出非平均極弧長度 Halbach 盤式無死心永磁 ISG 電機。首先,剖析了電機構造及特性和電磁場計算過程。其次,以電機氣隙磁場散布作為設計指標,應用三維有限元剖析軟件對電機的永磁體極弧比例、電樞直徑比、轉子軛部厚度等構造參數停止參數化優選。
 
與預估構造參數比照標明: 優選后電永磁吸盤體主副磁極比例為5∶ 2∶ 1∶ 2 時,氣隙磁密基波幅值進步了 9. 72%。三層疊式繞組可增加線圈有效邊長度,進步氣隙磁場應用率,感應電動勢均勻值增加了8%。 關鍵詞: 盤式無死心永磁 ISG 電機; Halbach; 非平均磁極; 三層疊式繞組中圖分類號: TM341; TM351 文獻標志碼: A 0 引言 混合動力汽車采用復合式動力系統,使內燃機在最大功率點工作,從而降低油耗、減少污染[1]。集成式起動-發電機 需滿足混合動力汽車起動、電輔助動力、發電三重功用。ISG 混合動力系統對原車改動較小,但因 ISG 電機裝置在發起機與變速箱之間,對其構造設計提出了更嚴厲的請求[2 -3]。ISG 采用盤式電機,具有軸向尺寸短、效率高、功率密度大等特性[4],能夠很好 天時用空間,將發電機布置在輔助驅動安裝中。 
為了進步盤式無永磁吸盤電機的輸出性能,轉子采用 Halbach 陣列永磁體的盤式無死心電機被普遍研討。文獻[5]比照同樣功率和轉速有死心徑向磁場電機,Halbach 盤式無死心電機質量減輕了45%,效率進步了 1. 2%。但是定子繞組的有效邊較短,限制了氣隙磁場的應用率。文獻[6]將永磁體定義為主、副磁極,改動副磁極比例優化氣隙磁密基波幅值,但是沒有對主磁極停止比照剖析,結果不具代表性。文獻[7]在 Halbach 永磁體陣列中嵌入軟磁資料,經過設計軟磁資料的寬度可以進步氣隙磁密,但是這種辦法增加了諧波重量,效率降低了 2%。為了進步電機的效率,文獻[8]采用單雙層線圈使電機的基波繞組系數進步了13% ~15%,改善了感應電動勢幅值。 針對盤式無死心電機等效氣隙變大、氣隙磁密幅值降低的問題,本文提出了一種非平均極弧長度Halbach 陣列盤式無死心永磁 ISG 電機。

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