基于田口法的星-三角FSPMM电磁性能优化研究
陈浈斐1
范晨阳1
汤俊1
王庆燕2
李家玉1
1.河海大学 电气与动力工程学院,江苏 南京 2111002.金陵科技学院 机电工程学院,江苏 南京 211169
摘要：目的 分数槽永磁电机(fractional slot permanent magnet machine,FSPMM)因其体积小、功率密度高、质量轻等优点在新能源发电和电动汽车等领域得到了越来越广泛的应用.为了进一步提高FSPMM的电磁性能,方法 首先,基于两种不同电枢绕组结构的内置"V"字形的FSPMM,即10极12槽双层星(Y)形连接绕组和10极12槽四层星-三角(Y-Δ)连接绕组,建立两者的二维电机有限元分析模型;其次,综合分析FSPMM在不同绕组结构和不同转子参数下的空载性能、转矩性能、效率的变化规律,结果表明,采用四层Y-Δ接法的FSPMM电磁性能明显优于双层Y形接法的;最后,针对电机参数较多且耦合严重的特点,采用田口法,以转矩波动、齿槽转矩、效率、空载气隙磁密畸变率为优化目标,以永磁体厚度、转子轭部高、槽口宽度、气隙长度、相同磁极隔磁桥宽、相邻磁极隔磁桥宽为优化因子,进一步优化四层Y-Δ接法的FSPMM转子参数,通过分析优化目标的平均值和方差,得到最优的转子参数,并采用有限元法验证田口法在内置式FSPMM优化设计中的有效性.结果 研究结果表明,优化后转矩波动降低了20.24%,电磁转矩增加了5.85%,气隙磁密畸变率减少了10.52%,齿槽转矩减少了15.52%,电机本体效率可达到95.54%.结论 优化后电机的电磁性能均得到显著提升,验证了田口法在内置式FSPMM中优化设计的有效性.
关键词：分数槽永磁电机多层绕组Y-Δ接法电磁性能田口法
分类号：TM359.4(电机)TM303.3(电机)
资助基金：国家自然科学基金(51907052)
论文发表日期：2024-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 135-145 )
英文信息