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永磁同步电机分数槽集中绕组磁动势 被引量:74
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作者 陈益广 潘玉玲 贺鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期30-36,共7页
对单元电机的单个线圈、线圈组、相绕组和三相绕组的磁动势进行了分析。当定子槽数为奇数时,除3的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值最大的谐波极对数仅与基波相差1对极。当定子槽数为偶数时... 对单元电机的单个线圈、线圈组、相绕组和三相绕组的磁动势进行了分析。当定子槽数为奇数时,除3的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值最大的谐波极对数仅与基波相差1对极。当定子槽数为偶数时,除偶数和3的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值最大的谐波极对数仅与基波相差2或者4对极。电机内部还存在幅值较大的次谐波以及绕组系数与基波相同的高次谐波,它们会对电机造成不良影响。电机高速运行时,这些谐波磁动势产生的磁场会在永磁体内感应出涡流,产生损耗,造成永磁体温升增加,甚至去磁。 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数槽 集中绕组 磁动势 谐波分析
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三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之一) 被引量:50
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作者 谭建成 《微电机》 北大核心 2007年第12期72-77,86,共7页
分数槽集中绕组在无刷直流电动机应用日渐广泛。研究无刷直流电动机分数槽绕组的相数m、槽数Z、极对数p等设计参数之间的相互关系和约束条件,着重分析三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数Z/p组合规律,给出符合分数槽集中绕组条件的... 分数槽集中绕组在无刷直流电动机应用日渐广泛。研究无刷直流电动机分数槽绕组的相数m、槽数Z、极对数p等设计参数之间的相互关系和约束条件,着重分析三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数Z/p组合规律,给出符合分数槽集中绕组条件的Z/p组合选择表。过去关于分数槽集中绕组文献多只提及表示为Z0=2、p0±1和Z0=2、p0±2的组合,文中给出更多的槽极数组合;同时引入了单元电机和虚拟电机概念,讨论了分数槽绕组和整数槽绕组的绕组分布系数对应关系等问题,可供设计者参考。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 分数槽 集中绕组 槽极数组合 单元电机 虚拟电机
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无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合选择与应用(连载之三) 被引量:22
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作者 谭建成 《微电机》 北大核心 2008年第2期74-79,88,共7页
在文献[1]基础上,继续展开对分数槽集中绕组槽极数组合的讨论,分析影响槽极数组合选择的若干制约因素,如奇数槽或偶数槽、单层绕组或双层绕组、绕组磁势谐波与转子涡流损耗、组合的最小公倍数和齿槽转矩、绕组排列与径向不平衡磁拉力、... 在文献[1]基础上,继续展开对分数槽集中绕组槽极数组合的讨论,分析影响槽极数组合选择的若干制约因素,如奇数槽或偶数槽、单层绕组或双层绕组、绕组磁势谐波与转子涡流损耗、组合的最小公倍数和齿槽转矩、绕组排列与径向不平衡磁拉力、纹波转矩等。结论可供设计者参考。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 集中绕组 槽极数组合 转子涡流损耗 径向不平衡磁拉力 纹波 转矩
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考虑开槽的分数槽集中绕组永磁同步电机电枢反应磁场解析计算 被引量:20
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作者 林福 左曙光 +1 位作者 马琮淦 谭钦文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期29-35,共7页
从单个线圈产生的磁场出发,借助单元电机的概念,研究三种不同极槽配合下的单元电机电枢反应磁场的空间分布规律,由单元电机磁场分布矢量图得到单元电机电枢反应磁场的解析表达式;利用复数气隙比磁导,将开槽对电枢反应磁场的影响考虑在内... 从单个线圈产生的磁场出发,借助单元电机的概念,研究三种不同极槽配合下的单元电机电枢反应磁场的空间分布规律,由单元电机磁场分布矢量图得到单元电机电枢反应磁场的解析表达式;利用复数气隙比磁导,将开槽对电枢反应磁场的影响考虑在内;通过将解析法计算结果与有限元计算结果进行对比来验证解析表达式的准确性;并分析了不同极槽配合电机的电枢反应磁场的谐波成分和开槽对谐波成分和幅值的影响,得出定子开槽主要引起某些谐波分量幅值的变化。 展开更多
关键词 分数槽 集中绕组 开槽 电枢反应磁场 复数比磁导 谐波分析
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分数槽集中绕组永磁同步电机的电感计算 被引量:20
5
作者 陈益广 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期119-124,共6页
在少槽多极的分数槽集中绕组永磁同步电机中,存在幅值较大的次谐波和与基波绕组系数相同的高次谐波,特别是存在与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大、极对数与基波相差仅几对极的谐波。使得电机的电枢反应谐波磁场很强,与之相对应... 在少槽多极的分数槽集中绕组永磁同步电机中,存在幅值较大的次谐波和与基波绕组系数相同的高次谐波,特别是存在与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大、极对数与基波相差仅几对极的谐波。使得电机的电枢反应谐波磁场很强,与之相对应的谐波漏抗很大,电机的总漏电感很大,其基波励磁电感与传统短距分布绕组电机相比小很多。一般情况下,漏电感都比励磁电感还大。在对电机磁路进行理想假定的条件下,针对不同槽极数组合的单元电机,推导出该类电机电感参数的计算公式。其中,电枢反应基波励磁电感计算公式与传统的交流绕组相同,而电枢反应总电感和谐波漏电感计算不同于传统的交流绕组。 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数槽 集中绕组 电感计算
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槽口宽度对分数槽集中绕组永磁电机齿槽转矩的影响 被引量:18
6
作者 张琪 梁冰洁 +1 位作者 黄苏融 周翔 《电机与控制应用》 北大核心 2015年第7期1-5,共5页
基于分数槽集中绕组永磁电机齿槽转矩产生的机理,运用能量法和傅里叶分解推导出分数槽集中绕组永磁电机的齿槽转矩解析式,确定气隙磁导平方的傅里叶分解系数与槽口宽度之间的相互关系,得到抑制齿槽转矩的槽口宽度计算方法。借助于Ansof... 基于分数槽集中绕组永磁电机齿槽转矩产生的机理,运用能量法和傅里叶分解推导出分数槽集中绕组永磁电机的齿槽转矩解析式,确定气隙磁导平方的傅里叶分解系数与槽口宽度之间的相互关系,得到抑制齿槽转矩的槽口宽度计算方法。借助于Ansoft有限元软件,仿真分析不同极槽配合的永磁电机槽口宽度对齿槽转矩的影响。仿真结果表明,整数槽永磁电机的齿槽转矩随槽口宽度的增加而增加;分数槽集中绕组永磁电机选择合适的槽口宽度可显著抑制齿槽转矩,改善电机的转矩品质。采用有限元仿真与解析法两种计算方法,得到的齿槽转矩随槽口宽度变化的规律是相似的,验证了解析式的有效性,为精细化设计提供了依据。样机测试结果与有限元仿真值基本吻合,进一步验证了仿真方法的正确性。 展开更多
关键词 齿槽转矩 分数槽 集中绕组 永磁电机 槽口宽度
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分数槽集中绕组永磁电机在模块化级联电机系统上的应用 被引量:12
7
作者 韩守亮 崔淑梅 +2 位作者 王铁成 陈清泉 张鑫鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期9-16,共8页
模块化级联电机系统是将一个电机单元作为一个模块,多个电机模块串联起来工作的系统,只改变电机数目便可满足不同功率的需求,分数槽集中绕组电机适合作为模块化级联电机系统的单模块电机。本文通过分析分数槽集中绕组永磁电机的槽极数... 模块化级联电机系统是将一个电机单元作为一个模块,多个电机模块串联起来工作的系统,只改变电机数目便可满足不同功率的需求,分数槽集中绕组电机适合作为模块化级联电机系统的单模块电机。本文通过分析分数槽集中绕组永磁电机的槽极数的配合规律,设计了满足系统性能指标的两台不同性能的单模块电机,并对其磁动势进行谐波分析。通过仿真计算了涡流损耗,分析了槽口宽度和永磁体分块对涡流损耗的影响,得到了系统的效率Map图。最后,对系统进行了实验验证,并与一参考样机对比,结果表明,模块化级联电机系统采用分数槽集中绕组永磁电机,能有效减小电机尺寸,降低电机重量,提高系统的转矩密度。 展开更多
关键词 分数槽 集中绕组 永磁电机 级联电机系统 转矩密度
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永磁同步电机单层分数槽集中绕组磁动势与电感 被引量:10
8
作者 陈益广 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期798-802,共5页
在对电机磁路进行理想假定的条件下,推导出单层分数槽集中绕组永磁同步电机电感参数计算公式.电机内除偶数和相数的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大的谐波极对数仅与基波相差2对极;当... 在对电机磁路进行理想假定的条件下,推导出单层分数槽集中绕组永磁同步电机电感参数计算公式.电机内除偶数和相数的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大的谐波极对数仅与基波相差2对极;当电机槽数较少时极对数为1的次谐波磁动势幅值甚至比基波还大;绕组系数与基波相同的高次谐波以及其他次谐波幅值也较大.电机高速运行时,幅值较大的谐波磁动势产生的磁场会在永磁体内产生涡流损耗,造成永磁体温升增加,甚至去磁.由于电机的谐波漏抗很大,电机的总漏电感很大,功率因数低.但是,漏电感大可以提高电机的弱磁调速范围. 展开更多
关键词 永磁同步电机 分数槽 集中绕组 磁动势 谐波分析 电感计算
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内置式低速大转矩永磁轮毂电机的设计研究 被引量:8
9
作者 宫海龙 柴凤 程树康 《微电机》 北大核心 2010年第2期1-4,共4页
针对应用于车辆自重较大场合的低速大转矩永磁轮毂电机,给出了转子磁极结构、电枢绕组形式以及极槽配合的选用原则,采用分数槽集中绕组结构可以削弱谐波电动势的影响,提高端部空间利用率和降低齿槽转矩。设计一台12槽10极内置径向式永... 针对应用于车辆自重较大场合的低速大转矩永磁轮毂电机,给出了转子磁极结构、电枢绕组形式以及极槽配合的选用原则,采用分数槽集中绕组结构可以削弱谐波电动势的影响,提高端部空间利用率和降低齿槽转矩。设计一台12槽10极内置径向式永磁同步轮毂电机,采用有限元法对漏磁、气隙以及极弧系数等影响因素进行研究,以提高电机的输出性能。对样机进行了计算和实验测试,计算结果与实验结果相符,表明了设计分析的正确性。 展开更多
关键词 永磁轮毂电机 集中绕组 低速大转矩 空载反电势 漏磁系数
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三相无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合规律研究(连载之七) 多极分数槽集中绕组无刷电机霍尔传感器位置确定方法分析 被引量:7
10
作者 谭建成 《微电机》 北大核心 2008年第6期57-61,共5页
分析了分数槽集中绕组无刷电机在常用的三相全波工作方式下霍尔传感器位置确定的方法。分析表明,分数槽集中绕组每个单元电机内都可以找到6个霍尔传感器的特异点位置,它们对正定子铁心的槽中线或齿中线。其分布规律与单元电机的槽数或... 分析了分数槽集中绕组无刷电机在常用的三相全波工作方式下霍尔传感器位置确定的方法。分析表明,分数槽集中绕组每个单元电机内都可以找到6个霍尔传感器的特异点位置,它们对正定子铁心的槽中线或齿中线。其分布规律与单元电机的槽数或极数是奇数还是偶数、绕组是双层还是单层相关。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 分数槽 集中绕组 霍尔传感器 位置
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槽口宽度和磁极偏心对伺服电动机齿槽转矩的影响 被引量:6
11
作者 孙兆琼 李定华 钱荣超 《微特电机》 2018年第6期82-84,共3页
伺服电动机的转矩脉动会影响机器人的定位精度,而齿槽转矩是转矩脉动的重要组成部分。以一台集中式绕组表贴式磁钢的永磁伺服电动机为例,采用傅里叶分解计算了齿槽转矩的解析式,同时利用有限元方法研究了改变定子槽口宽度和转子磁极偏... 伺服电动机的转矩脉动会影响机器人的定位精度,而齿槽转矩是转矩脉动的重要组成部分。以一台集中式绕组表贴式磁钢的永磁伺服电动机为例,采用傅里叶分解计算了齿槽转矩的解析式,同时利用有限元方法研究了改变定子槽口宽度和转子磁极偏心对削弱齿槽转矩的影响,根据计算结果对比分析了不同槽口宽度取值和不同磁极偏心取值对应的电机齿槽转矩峰峰值的变化规律。 展开更多
关键词 永磁伺服电动机 槽口宽度 磁极偏心 集中绕组 齿槽转矩
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新能源汽车扁线电机技术分析 被引量:4
12
作者 兰鹏宇 《内燃机与配件》 2022年第6期212-214,共3页
从新能源汽车电机小型化、轻量化和高功率密度化的角度阐述新能源汽车对扁线电机技术的需求。对比分析扁线电机较圆线电机的性能优势与不足,阐述不同工艺类型的扁线电机及其结构和性能特点,介绍了Hair-pin电机的生产制造工艺工序及其性... 从新能源汽车电机小型化、轻量化和高功率密度化的角度阐述新能源汽车对扁线电机技术的需求。对比分析扁线电机较圆线电机的性能优势与不足,阐述不同工艺类型的扁线电机及其结构和性能特点,介绍了Hair-pin电机的生产制造工艺工序及其性能优势。最后对扁线电机技术未来发展与研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 扁线电机技术 发卡电机 集中绕组 I-PIN 制造工艺
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无刷直流电动机分数槽集中绕组槽极数组合选择与应用(连载之四) 被引量:5
13
作者 谭建成 《微电机》 北大核心 2008年第3期52-55,共4页
在文献[1]基础上,继续展开对分数槽集中绕组槽极数组合的讨论,分析影响槽极数组合选择的若干制约因素,如奇数槽或偶数槽、单层绕组或双层绕组、绕组磁势谐波与转子涡流损耗、组合的最小公倍数和齿槽转矩、绕组排列与径向不平衡磁拉力、... 在文献[1]基础上,继续展开对分数槽集中绕组槽极数组合的讨论,分析影响槽极数组合选择的若干制约因素,如奇数槽或偶数槽、单层绕组或双层绕组、绕组磁势谐波与转子涡流损耗、组合的最小公倍数和齿槽转矩、绕组排列与径向不平衡磁拉力、纹波转矩等。结论可供设计者参考。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 集中绕组 槽极数组合 转子涡流损耗 径向不平衡磁拉力 纹波 转矩
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从转矩波动角度探讨集中绕组永磁电机电磁设计 被引量:4
14
作者 王栋梁 陈维 《电动工具》 2017年第4期15-17,共3页
转矩波动包括齿槽转矩和纹波转矩,是永磁电机的固有问题,其平均值为零,不会增加电机的平均转矩,但会导致电机转速产生波动、噪声等影响并对电机的精确控制产生较大影响。
关键词 转矩波动 集中绕组 永磁同步电机
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基于不对称转子结构与序贯田口稳健优化方法的同步磁阻电机设计 被引量:3
15
作者 刘成成 王珂霖 +2 位作者 王韶鹏 汪友华 朱建国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期50-61,共12页
目前,传统同步磁阻电机三层磁通屏障的转子设计性能较好、制造简易,得到行业的认可。讨论转子的不对称磁通屏障结构与磁通屏障结构变形对全面掌握同步磁阻电机的特性至关重要,因此该文研究了在不同功率等级下同步磁阻电机不对称设计规... 目前,传统同步磁阻电机三层磁通屏障的转子设计性能较好、制造简易,得到行业的认可。讨论转子的不对称磁通屏障结构与磁通屏障结构变形对全面掌握同步磁阻电机的特性至关重要,因此该文研究了在不同功率等级下同步磁阻电机不对称设计规律以及基于序贯田口稳健优化方法的类凸极转子同步磁阻电机。首先对传统同步磁阻电机在一定功率等级下优化计算,得出抑制转矩脉动的不对称设计规律;然后根据开关磁阻电机凸极结构,设计类凸极转子同步磁阻电机,应用序贯田口稳健优化方法对采用分布式绕组的12槽8极电机优化得到最优功率等级,并应用至集中式绕组电机,应用磁路模型以及有限元仿真对采用不同绕组的电机作性能对比分析;最后提出一种结构更加简单、制造成本更低的同步磁阻电机。 展开更多
关键词 不对称设计规律 序贯田口稳健优化方法 类凸极转子 集中式绕组
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真分数槽集中绕组相带谐波比漏磁导系数研究 被引量:4
16
作者 张炳义 梁丙雪 +2 位作者 徐广人 王武 冯桂宏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期14-19,共6页
针对真分数槽集中绕组(PFCW)相带谐波比漏磁导系数无图可查的问题,提出了用"双星形图"法计算真分数槽集中绕组的谐波绕组分布系数,总结得出了PFCW分布系数的通用解析表达式。研究了PFCW的短距系数,分布系数与绕组系数周期变... 针对真分数槽集中绕组(PFCW)相带谐波比漏磁导系数无图可查的问题,提出了用"双星形图"法计算真分数槽集中绕组的谐波绕组分布系数,总结得出了PFCW分布系数的通用解析表达式。研究了PFCW的短距系数,分布系数与绕组系数周期变化规律。通过分析PFCW的谐波磁动势,绘制了真分数槽集中绕组电机常见q值的60°相带谐波比漏磁导系数曲线图,为今后计算PFCW的谐波漏抗系数提供了依据。利用"双星形图"法计算了假分数槽60°相带谐波比漏磁导系数,与现有60°相带谐波比漏磁导系数曲线图进行对比,两者非常吻合,验证了所提出的"双星形图"法计算真分数槽集中绕组60°相带谐波比漏磁导系数的理论正确性。 展开更多
关键词 真分数槽 集中绕组 短距系数 绕组分布系数 相带谐波比漏磁导系数
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不同极槽配合内置永磁电机转矩性能研究 被引量:3
17
作者 徐重鹤 张炳义 《微电机》 2017年第4期1-5,16,共6页
内置式永磁电机的极槽配合影响电机的磁路结构与绕组分布,在电机的设计过程中,选择合适的极槽配合可以提高电机的转矩性能。文中利用相量图说明了空载特性与输出转矩的关系,分析了极槽配合对空载特性的影响规律。以分数槽的极槽配合建... 内置式永磁电机的极槽配合影响电机的磁路结构与绕组分布,在电机的设计过程中,选择合适的极槽配合可以提高电机的转矩性能。文中利用相量图说明了空载特性与输出转矩的关系,分析了极槽配合对空载特性的影响规律。以分数槽的极槽配合建立了分别采用集中绕组与分布绕组的四种二维模型。利用有限元计算方法,得到空载气隙磁密与反电势波形、额定条件下的输出转矩情况。结果证明极槽比为5/6的整数倍时,电机的空载特性与转矩性能得到了改善,性价比得到了提高。 展开更多
关键词 内置式永磁电机 极槽配合 集中绕组 分布绕组
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集中绕组弧形直线感应电机性能分析 被引量:3
18
作者 司纪凯 谢璐佳 +2 位作者 艾立旺 张展 曹文平 《微特电机》 北大核心 2015年第2期16-19,共4页
针对分布绕组弧形直线感应电机端部绕组过长、用铜量较大、端部电阻较大,所占空间较多等缺点,采用一种集中绕组弧形直线感应电机结构。在其他参数相同的前提下,改变电机绕组的连接方式,对其端部绕组长度及所占空间进行计算,分别建立有... 针对分布绕组弧形直线感应电机端部绕组过长、用铜量较大、端部电阻较大,所占空间较多等缺点,采用一种集中绕组弧形直线感应电机结构。在其他参数相同的前提下,改变电机绕组的连接方式,对其端部绕组长度及所占空间进行计算,分别建立有限元模型,分析对比不同绕组结构电机处于空载、负载和指定转速状态下的定子铜耗、电流的大小及机械特性。结果表明,与分布绕组弧形直线感应电机相比,集中绕组弧形直线感应电机端部绕组长度减少10.93%,绕组所占空间减少66.12%;不同状态下定子电流最大可减小49.3%,铜耗最大减小35.5%;转差率相等时转矩减小53.98%。 展开更多
关键词 弧形直线感应电机 集中绕组 分布绕组 有限元法 性能分析
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不规则齿永磁同步电动机改型设计 被引量:3
19
作者 徐飞鹏 李铁才 汤平华 《微电机》 北大核心 2009年第4期14-16,共3页
集中绕组电动机由于定子线圈绕在齿上,具有端部最小化、易于绕线、成本低等优点。提出了一种新的将分布绕组电机改型为集中绕组电机的方法。此方法直接在电机剖面结构图上进行新的绕组定义和齿形的改造,改型后电机具有不规则的齿宽。分... 集中绕组电动机由于定子线圈绕在齿上,具有端部最小化、易于绕线、成本低等优点。提出了一种新的将分布绕组电机改型为集中绕组电机的方法。此方法直接在电机剖面结构图上进行新的绕组定义和齿形的改造,改型后电机具有不规则的齿宽。分别以一个整数槽电机和一个分数槽电机为例应用这种方法,并对原型机和改型机进行有限元分析。仿真分析结果表明改型后的电机基本保持了原型机的性能。根据这个方法设计制造了一台具有3种齿宽的方波电机样机。测试结果满意,验证了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 不规则齿 永磁同步电动机 有限元分析 集中绕组 实验
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分数槽集中绕组定子磁动势的分解 被引量:1
20
作者 陈会崇 宋承林 《电机与控制应用》 2022年第1期62-68,共7页
介绍了单元电机的基本概念。以12槽双层的分数槽集中绕组为例,给出绕线原则,并在不确定单元电机极对数的情况下,用交流电机绕组理论、函数的傅里叶级数展开两种方法,从一个线圈、一组线圈、一相绕组到三相绕组详细推导了分数槽集中绕组... 介绍了单元电机的基本概念。以12槽双层的分数槽集中绕组为例,给出绕线原则,并在不确定单元电机极对数的情况下,用交流电机绕组理论、函数的傅里叶级数展开两种方法,从一个线圈、一组线圈、一相绕组到三相绕组详细推导了分数槽集中绕组各次谐波的绕组因数和磁动势,得出了分数槽集中绕组的一般特点和普遍规律。最后指出转子极对数接近但不等于定子槽数的一半是采用分数槽集中绕组的永磁电机的最佳选择。 展开更多
关键词 分数槽 集中绕组 磁动势 绕组因数 傅里叶级数
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