外旋式六相永磁直流电机原理分析 rinciple analysis of outward turning dc-motor with six phases and permanent magnet.pdfVIP

第27卷第2期 电力学报 Vol_27No．2 2012年4月 JOURNAI，OFELECTRICP0、VER Apr．2012 16—04 文章编号：1005-6548(2012)02--01 外旋式六相永磁直流电机原理分析 程开业，韩富春，席慧 (太原理工大学电力学院，太原030001) 摘要：所涉及的永磁式电机，是采用新型永磁材料，是根据工程和设备的需求，通过对电机理论的研究， 重新开发的新型电机。电机的外壳是旋转的，内部的铁芯和轴是固定的。电机中心的定子绕组可以是三，四， 六，九相的对称绕组，可转动外壳转子内侧布置有永磁材为磁极，用直流电源驱动或产生直流电能的直流电机。 其中六相绕组式的电机，以结构简单，电气性能佳，控制技术成熟，工艺稳定而被研究，适用于许多工业和民用 的设备。 关键词：电力电子；电机；控制；永磁；直流 中图分类号：TM351 文献标识码：B 外旋式多相永磁直流电机的定子边可以依工 铁氧铁为整体式的压铸结构，并使用压铸过程 作环境和运行条件，每一对极下，设立对称分布 取向工艺。以增强磁极方向的磁场强度。 和匝数一致的三，四，六或九相的绕组。外部的转 b．如果采用稀土永磁时，如钕铁硼磁材，为了 子边可使用铁氧体或稀土永磁材料制作的磁极，前 降低成本，充分发挥高磁材料的磁性能，可是如图 者成本低廉和成形容易，后者磁能积高但加工困难。 2的结构： 工作电源为直流或三相整流而来的直流电[I-71。 本文将以一对极的外旋式六相式绕组永磁直 流电机作说明。 刚+◎ 1 电机原理 图2外部的稀土永磁体示意图 1．1外部的转子结构 其中， (a)：有燕尾的一对稀土永磁铁；(b)：有 转子是在铁芯内侧，套装上用永磁体制作的 燕尾槽的转子铁芯(可用矽钢片垒压)； (c)：转 磁极材料，转子整体经过轴承固定在电机的轴上。 子的外壳； (d)：稀土永磁体和铁芯的合成效果。 但使用的材料不同时，其结构可以有如下二类。 稀土永磁体的内侧面积和厚度，依据电机设计 a．如果用铁氧体或混有稀土永磁材料的加强铁 而定。转子的铁芯可以使用矽钢片叠压，也可以使 氧体时，它可是如图1的形式： 用铸铁件或冲压件。 c．当电机的核定功率、电压、极对数等确定 后，可以求得永磁体的表面磁通密度为： ◎ 曰=K(西俗)=Ka狄臼R￡)=Kq)C／O 、、’-——， 其中，中：每一对磁极下气隙的磁通量；S：每一 图1转子铁氧体示意图 对磁极下每个永磁体在气隙中的表面积；R：转子 的内半径(含磁体部分)；L：转子铁芯的轴向长 其中， (a)：铁氧体磁环筒；(b)：转子的铁质铁 度；C：永磁体气隙中面积系数；K：电机气隙磁 芯； (c)：磁环与铁芯的合成效果。 通系数；0永磁体的扇形夹角。 1-02—13 收稿日期：201 作者简介：程开业(1956一)，男，副教授．从事电力工程教学和研究．(E—mall)kaiyeeh8@hotmail．tom