[發明專利]無刷復合結構電機系統的優化設計方法

在審

• 申請號: 201410662615.0
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104331573A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 許其山;曾慶平
• 申請（專利權）人: 蕪湖杰諾瑞汽車電器系統有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無刷復合結構電機系統的優化設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：建立無刷爪極雙轉子電機的數學模型；

步驟二：無刷爪極雙轉子電機的參數及性能分析；

步驟三：建立無刷爪極雙轉子電機的三維有限元模型，分析電機內部的電磁場分布情況，計算出電機的參數及性能，包括空載磁密的分析、空載反電動勢的分析、漏磁系數和電抗參數的計算；

步驟四：簡化無刷爪極雙轉子電機的三維有限元模型,采用二維等效有限元模型來仿真三維有限元模型，使二維有限元模型在每段磁通路徑上具有與三維模型相同的磁阻和磁動勢；

步驟五：采用解析方法分析轉矩密度和齒槽轉矩與無刷爪極雙轉子電機主要結構參數之間的關系，然后采用有限元仿真方法分析永磁轉子結構、極對數、結構尺寸、氣隙長度和爪極形狀對電機轉矩性能的影響，給定樣機參數確定方法，

步驟六：分析電機功率因數、電機損耗及效率，功率因數的分析包括永磁體尺寸、繞組匝數和輸入電流的分析，

步驟七：測試實驗樣機的功能，若測試數據滿足性能指標則結束，如果不滿足，返回步驟二。

2.根據權利要求1所述的無刷復合結構電機系統的優化設計方法，其特征在于：所述步驟一包括兩步，第一步：簡化無刷爪極雙轉子電機的結構，忽略磁路飽和、磁滯和渦流影響，磁路為線性忽略齒槽效應及換相過程的影響，忽略頻率和溫度對繞組的影響；第二步：分析系統結構并建立數學模型。

3.根據權利要求1所述的無刷復合結構電機系統的優化設計方法，其特征在于：所述步驟二包括磁路參數分析、磁通與電磁轉矩的分析和電抗參數分析。

4.根據權利要求1所述的無刷復合結構電機系統的優化設計方法，其特征在于：所述步驟四的二維等效有限元模型包括：等效爪極、等效定子繞組、等效定子鐵心。

5.根據權利要求1所述的無刷復合結構電機系統的優化設計方法，其特征在于：所述步驟五中樣機參數為樣機對極為6對、尺寸比選擇為4.5、內外層氣隙長度均取值0.8mm、爪尖極弧系數的取值范圍為0.1~0.4、爪根極弧系數的取值范圍為1~1.1。

6.根據權利要求1所述的無刷復合結構電機系統的優化設計方法，其特征在于：所述步驟七中功能測試包括：空載反電動勢測試、齒槽轉矩測試、空載損耗及效率測試、電流相角對功率因數的影響的測試和轉速調節功能的測試。