直线可变磁阻式永磁电动机的3维空间有限元分析

摘要:

直线可变磁阻式永磁(横向磁场)电动机能够产生很高推力密度。本文介绍3维空间有限元分析在这类电动机中的应用。建立一个半剖面模型的目的是为了简化计算。考虑了相端电压的影响.电动机的静力被计算出来。一台原型电动机的测试结果被用来做为比较.

1. 引言
最近，横向磁通结构的永磁电动机正引起人们更多的关注。这种电动机能够在低转速时产生很高的转矩或推力。因此它们具有广阔的应用前景，比如在直接驱动方面。1988年,Weh[1]提出了2种横向磁通永磁机器(TFPMM).1993年,Harris和Mecrow[2,3]研究了这种机器的一种相反的版本，他们称它为可变磁阻永磁电动机(VRPMM)。Mitcham[4]报道了20MW的TFRMM在船的直接推进力上的发展。除了高转矩密度,这种电动机因还具有低振动和高可靠性的优点而受到期待。Henneberger和Bork[5]研究了三相单边TFPMM。这种电动机制造简单并且常规的变极器就能供它使用.Huang[6]在常规粒度和功率密度方面对TFPMM与其他常规电动机进行了比较。
高性能的计算机和软件的有效使用使3维有限元分析在电动机新式结构中的应用更加容易，和2维有限元分析[7]相比，3维有限元分析使人们获得了对电动机新式结构运行情况的更好了解。在一些情况下,磁通分布状态的复杂性使得应用3维有限元分析是必需的[8].