[發明專利]一種單相圓筒型永磁直線電機二維磁路建模方法

有效

• 申請號: 201711067779.9
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107579643B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 陳昊;李志雄;閆文舉;孔靜凱;朱彧姝
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種圓筒型永磁直線電機二維磁路建模方法，圓筒型永磁直線電機磁路經過定子齒、氣隙、動子鐵磁環、動子永磁體、鐵磁環、氣隙、定子齒、定子軛部閉合，有四個動子位置的四種磁路，其特征在于：

(a)四個動子位置是：電機軸向截面非導磁環中心線與電機軸向截面鐵磁環的中心線對齊的動子位置x₀、定子套筒前邊緣與永磁體前邊緣對齊的動子位置x₁、定子套筒的后邊緣與永磁體后邊緣對齊的動子位置x₂、電機軸向截面非導磁環中心線與電機軸向截面永磁體中心線對齊的動子位置x₃；

(b)在動子位置x₀處，氣隙磁阻分量R_g是

式中g、d₁和w₃分別為氣隙長度、動子外徑和定子齒寬度，μ₀是空氣的相對磁導率；

定子軛磁阻分量R_sy是

式中w₄、h₁和D₁分別為是定子槽寬度、定子軛部厚度和定子外徑，μ_sy是定子軛磁阻分量R_sy的相對磁導率；

定子齒磁阻分量R_sp是

式中μ_sp是定子齒磁阻分量R_sp的相對磁導率，h₂和D₂分別為定子槽深度和定子內徑；

動子鐵磁環磁阻分量R_rm是

式中μ_rm是動子齒磁阻分量R_rm的相對磁導率，d₂和w₂分別為動子內徑和動子鐵磁環寬度；

動子永磁體磁阻分量R_pm是

式中μ_pm是動子軛磁阻分量R_pm的相對磁導率，w₁為永磁體寬度；

電機定子繞組上匝鏈的磁動勢分量F_w和永磁體產出的永磁磁動勢F_pm是

F_w＝N_ph·I (6)

F_pm＝H_c·w₄ (7)

其中，N_ph、I和H_c分別為相繞組匝數，相電流和永磁體的矯頑力；

此時電機上主磁通是

(c)在定子套筒前邊緣與永磁體前邊緣對齊的動子位置x₁處，氣隙磁阻分量R_g計算是

永磁體產出的永磁磁動勢F_pm是

F_pm＝H_c·w₄ (10)

定子齒磁阻分量R_sp、定子軛磁阻分量R_sy、動子鐵磁環磁阻分量R_rm、動子永磁體磁阻分量R_pm、電機定子繞組上匝鏈的磁動勢分量F、電機上主磁通計算公式與動子位置x₀處相同；

(d)在定子套筒的后邊緣與永磁體后邊緣對齊的動子位置x₂處，氣隙磁阻分量R_g計算是

永磁體產出的永磁磁動勢F_pm是

F_pm＝3H_c·w₄/4 (12)

定子齒磁阻分量R_sp、定子軛磁阻分量R_sy、動子鐵磁環磁阻分量R_rm、動子永磁體磁阻分量R_pm、電機定子繞組上匝鏈的磁動勢分量F、電機上主磁通計算公式與動子位置x₀處相同；

(e)在非導磁環中心線與永磁體中心線對齊的動子位置x₃處，氣隙磁阻分量R_g計算是

永磁體產出的永磁磁動勢F_pm是

F_pm＝H_c·w₄/2 (14)

定子齒磁阻分量R_sp、定子軛磁阻分量R_sy、動子鐵磁環磁阻分量R_rm、動子永磁體磁阻分量R_pm、電機定子繞組上匝鏈的磁動勢分量F、電機上主磁通計算公式與動子位置x₀處相同；

由上述四個動子位置的四種磁路中各磁阻分量的全部計算公式組合構成圓筒型永磁直線電機的二維磁路模型。