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1、三相永磁同步电机的设计及仿真优化在永磁同步电机的工作原理的根底上，根据电机参数的计算公式和经历取值，得到了一台三相永磁同步电机的尺寸大小，并简要概括了参数计算和取值时的本卷须知。通过计算的电机尺寸，利用Maxwell软件进展永磁同步电机的建模和有限元仿真分析，从而得出电机的相电压、相电流、感应电动势、气隙磁密波形及磁力线分布、磁通密度分布等。仿真结果验证了电机设计的合理性，为以后永磁同步电机的设计及优化提供了根据。永磁同步电机参数计算有限元仿真电机设计1 PMSM的工作原理永磁同步电机是由定子电流合成的磁场与转子永磁体产生的磁场互相作用产生电磁转矩的。当给定子三相绕组通入交流电时，电机内部产生
2、一个圆形磁场，根据同性相斥、异性相吸原理，当气隙合成磁场超前或落后转子主磁场时，转子主磁极就会被旋转磁极吸引，从而使转子跟着旋转。2 PMSM的参数设计根据上述参数，我们通过公式计算和经历取值可以得出电机的主要参数，大致可以确定电机的外形。2.2电磁负荷的选取：电磁负荷包括电负荷和磁负荷，其中电负荷是指沿着定子内径圆周方向单位长度的安培导体数，用字母A表示，取值范围为1500050000A/m；磁负荷是指气隙单位面积的平均磁通量，用字母B表示，取值范围为0.30.6T。在功率和转速一定时，电磁负荷决定了电机尺寸的大小，电磁负荷越高，电机的尺寸越小，本钱越低，但是磁负荷过高就会使电枢损耗增加，所
3、以电磁负荷也不宜过高，可以根据定子内径选取电磁负荷的大小。2.3极弧系数的选取：极弧系数是指气隙磁通密度的平均值与最大值之比，用字母i表示，i=BavB=0.630.72。极弧系数越大，电机的尺寸越小，但是极弧系数增大，导致漏磁通增加，所以极弧系数应选小一些，根据极弧系数随定子内径的变化，可以选取极弧系数的详细值。2.4气隙的选择：气隙是指电机定转子之间的间隙，用字母表示。电机的能量转换就是通过气隙传递的，气隙过大，磁阻也随着变大，损耗增加，反之，定转子容易产生碰撞产生噪音，本文气隙取值0.5mm。2.6定子内外径之比：DaDa1=0.40.7，本文取DaDa1=0.6，得出Da1=13cm。
4、2.7永磁体长度：L=Da9cm2.8转子外径：D2=Da-2=7.9cm通过以上计算，我们得出电机参数的主要尺寸如表1所示。3 Maxwell的有限元仿真分析3.1PMSM在RMxprt模块中的仿真。根据的电机参数，通过计算可以得出电机的主要参数，再把电机的尺寸等参数输入到Maxwell软件的RMxprt模块中，通过RMxprt模块的仿真，我们可以得出电压波形图根本接近正弦波，气隙磁密波形图根本接近矩形波，而且两者的谐波含量都很小，从这两个曲线可以看出电机设计的比较合理。3.2PMSM在Maxwell 2D模块中的仿真电机的磁力线分布图如下列图，从图中可以明晰地看到磁力线的走势，大部分磁力线由定子轭、定子齿通过气隙到达转子齿、转子轭形成闭合回路，从而产生电磁力，只有极小一部分通过定子轭、转子轭闭合形成漏磁通，从图中看漏磁通很小，因此电机的设计较为合理。4 结论本文设计了一台三相12/8极的永磁同步电机，主要对电参数尺寸的取值计算进展了详细的说明，以确保电机设计的可靠性，并Maxwell软件进展仿真，通过仿真分析得出所设计的电机满足消费要求，从而节省本钱，制造出最优的永磁同步电机。本文档【三相永磁同步电机的设计及仿真优化】更多文档欢迎访问wendang.chazidian