Halbach阵列双转子永磁电机磁场分析与转矩计算

doi:1004-7018(2018)11-0051-04

微特电机 ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (11): 51-54.doi: 1004-7018(2018)11-0051-04

Halbach阵列双转子永磁电机磁场分析与转矩计算

高起兴¹,王冲²,井立兵¹,罗正豪¹

^1. 三峡大学,宜昌 443002
^2. 燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,秦皇岛 066004

收稿日期:2017-07-30 出版日期:2018-11-28 发布日期:2018-11-28
作者简介:高起兴(1992—),男,硕士研究生,主要研究方向为双转子永磁电机设计及电机电磁场仿真。
基金资助:
三峡大学硕士学位论文培优基金项目(2017YPY034);湖北省微电网工程技术研究中心开放基金资助项目(2015KDW03)

Magnetic Field Analysis and Torque Calculation of Double-Rotor Permanent Magnet Motor with Halbach Array

GAO Qi-xing¹, WANG Chong², JING Li-bing¹, LUO Zheng-hao¹

^1. China Three Gorges University,Yichang 443002,China
^2. Key Lab of Power Electronics for Energy Conservation and Motor Drive of Province, Yanshan University,Qinhuangdao 066004,China

Received:2017-07-30 Online:2018-11-28 Published:2018-11-28

摘要/Abstract

摘要：

双转子永磁电机是一种具有高转矩密度、高运行效率新型永磁电机,双层气隙结构也使电机内部磁场分布更加复杂、转矩波动更为严重。为进一步改善该电机气隙磁场分布,降低输出转矩脉动,内、外侧转子分别建立新型Halbach阵列磁体,使两部分转子同时获得理想的单边磁场。通过建立双转子电机二维有限元模型,计算和分析了电机内、外转子的径向气隙磁密、齿槽转矩、输出转矩脉动等特性,并与径向充磁双转子电机进行比较。结果表明,该方法可以有效优化气隙磁密,降低转矩脉动系数,提高电机运行稳定性。

关键词: 双转子电机, Halbach充磁, 气隙磁密, 输出转矩脉动, 有限元分析

Abstract:

Double-rotor permanent magnet motor is a new type of permanent magnet motor with high torque density and high efficiency. However, the double air-gap structure also makes the internal magnetic field distribution more complicated and the torque fluctuation more serious. In order to improve the air-gap magnetic field distribution and reduce output torque ripple of double-rotor permanent magnet motor, four-segment Halbach magnet array model was established to obtain the ideal one-sided magnetic field. The finite element model was established for the machine to analyze the radial air-gap magnetic density characteristics, cogging torque and output torque of the inner and outer rotor and compare with the traditional radial magnetizing double-rotor permanent magnet motor. The study demonstrates that the method can effectively improve air-gap flux density, reducing output torque ripple and improve the stability of motor operation.

Key words: double-rotor motor, Halbach array, air-gap magnetic density, output torque ripple, finite element analysis

中图分类号:

TM351
TM464

高起兴, 王冲, 井立兵, 罗正豪. Halbach阵列双转子永磁电机磁场分析与转矩计算[J]. 微特电机, 2018, 46(11): 51-54.

GAO Qi-xing, WANG Chong, JING Li-bing, LUO Zheng-hao. Magnetic Field Analysis and Torque Calculation of Double-Rotor Permanent Magnet Motor with Halbach Array[J]. Small & Special Electrical Machines, 2018, 46(11): 51-54.

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Halbach阵列双转子永磁电机磁场分析与转矩计算

Magnetic Field Analysis and Torque Calculation of Double-Rotor Permanent Magnet Motor with Halbach Array

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