无轴承永磁同步电机有限元分析

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1、万方数据第26卷第3期2006年2月中国电机工程学报ProceedingsoftheCSEEv0126No．3Feb200602006ChinSocforEkcEng文章编号：0258—8013(2006)03一0136—05中图分类号：TM341文献标识码：A学科分类号：47040无轴承永磁同步电机有限元分析朱烷秋，张涛(江苏大学电气信息工程学院，江苏省镇江市212013)FilliteElem吼tAnalysisforB髓rin四essPerm卸entMagmt-typeSynchmn帆sMotorsZHUHuang·qiu

2、，ZHANGTho(sch001ofElect工icalandInf0ⅡnadonEngineering，JiaIlgsuu11iVersity，zhenjiang212013，JiangsuProviIlce，china)ABSTRACT_T11erearecomplicatedrda60nshjpsamongmeradialsusP即sionforces，con丘gur叭i彻0fwindingsandcu眦msforabeariogles8permanentmagnet一啪)esynchronousrnotors(BPMsM

3、)，soresearchiI珥theserclationshipshasimponalltrefcrcncevaluefordes培mngaⅡdoptimkingBPMSMBasedonmeprincipleofproducingradialsuspensionforces彻BPMSM，the111aⅡ1em撕csmodelsofradial妇cesonBPMSMisdeducedTheg印m8911eticcircuitsofBPMsMarestudiedusingnniteelementmetbodwhenthecun℃ms

4、inmdialforcewindingsarecha“gedundert11einv肌ableoqu押alentcurrentinto‘quewindi“gs1merelationshlpbetweenther撕alsuspensionforcesandPerrnanemm39ne¨hicknessiscalculatedandanalyzedwhenmepemlanemmagnetnlicknessischaⅡgedunderthenxedmotorgap．neradialsuspensionforcesandmeMaxwel

5、lforcesoftIleaddnional2-p01eradialwiⅡdings锄daddmonal6-p01eradialwindingsarecomparedunderme4一polemotorwiIldingsThereladonshipbetweenradials璐pensionforcesandcurrentis【estedonprotoqpemachinewmIP^F2andp庐3undertheslateof毗aticsuspension；血eexpedmentconclusion8havepmvedthatt

6、heaccountresultsareaccuratebyusi“gANSYSsonwa咒．皿YWoRDS：Bearinglessmotor；n皿anentm89net—typosynchronousITlotor：Radialsuspenslonforce：Finiteekment；()pdmization摘要：无轴承永磁电机径向悬浮力与电机绕组结构、永磁体厚度及悬浮力绕组中电流等存在着复杂关系，研究这些关系对电机优化设计具有重要参考价值。该文在介绍了无轴承永基金项目：国家自然科学基金项目(50”5067)；江苏省高技术研究项

7、目(BG20D5027)；教育部留学回国人员科研启动基金项目。pqectSup印nedbyNmlon札Nmu嘣蚓enceI伽da【l叽of曲lⅡ“r502750671磁同步电机径向悬浮力产生原理基础上，推导了径向悬浮力数学模型。用有限元分析和计算方法，讨论了无轴承永磁同步电机在定子绕组相应等效电流作用下，改变径向悬浮力绕组中的电流，电机气隙磁路分布状况；在电机气隙不变，改变永磁体厚度．计算和分析了径向悬浮力与永磁体厚度之间的关系；在电机转矩绕组极对数舳_2不变的情况下，对杼向悬浮力绕组采用一对极p庐1和三对极P庐2方式绕制，计算

8、和比较产生的径向悬浮力和麦克斯韦力大小。对脚=2，p庐3的实验样机，在静态悬浮状态下，翘4试了径向悬浮力和径向悬浮力绕组电流之间的关系，实验结论验证了ANsYs软件计算结果的正确性。关键词：无轴承电机；永磁I司步电机：径向悬浮力；有限元i优化1引言无轴承永磁电机