磁极偏心对永磁电机齿槽转矩的影响

lm651878751 · 发表于 2012-7-10 21:28

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本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:39 编辑

最近看了很多关于磁极偏心对永磁电机齿槽转矩影响的文献，有很多文中写道“磁极偏心可以减小电机的齿槽转矩”，但是我怀疑齿槽转矩的减小是由于磁极偏心后，永磁体用量减少以及漏磁系数的增加导致的齿槽转矩的减小，另外磁极偏心后，气隙磁导变化，气隙不均匀会导致齿槽转矩的增大。故我在保证气隙磁密不变的情况下，对磁极偏心与不偏心齿槽转矩进行了仿真，结果如下： cooging torque.jpg

从仿真图中可以看出，偏心的齿槽转矩明显要小于不偏心的，感到疑惑，希望大家讨论一下，互相提高，共同进步！

lm651878751 · 发表于 2012-7-13 14:31

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:39 编辑

没人回答呢？

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zxb1212 · 发表于 2012-7-14 15:32

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:39 编辑

发图纸出来看看，怎么偏心的

liming · 发表于 2012-7-15 22:03

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:39 编辑

偏心就是为了让气隙磁场更接近正弦，这种情况下齿槽转矩当然更平滑，幅值更小。

YXBB521 · 发表于 2012-7-19 21:36

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:39 编辑

磁极偏心，可优化气隙磁场，使气隙磁密趋近于正炫，减少谐波，从而减少齿槽转矩！

leepeter · 发表于 2012-7-20 07:35

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:40 编辑

磁钢偏心是为了形成不均匀气隙，这样形成的气隙磁场正弦性好。

Edwin_Sun · 发表于 2012-7-20 19:43

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:40 编辑

首先我不太明白磁钢偏心是一个什么概念，所以楼主最好做一些背景知识的介绍，给咱家这些不懂的人扫扫盲～譬如从相关文章中截一些图～
我不知道你说的偏心是不是磁钢不均匀分布？如果是的话，永磁用量不会减少吧。。只是齿槽转矩做了一个平均，是不是和斜槽同样的概念？

F.J. · 发表于 2012-7-20 23:20

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:40 编辑

这个我觉得的从磁场能量的角度理解，cogging是由于定子开槽造成磁场能量在气隙圆周方向周期分布，因此转子各个磁极受到的来自于定子侧的力在某些转子位置的径向合力为零，此时cogging最大，在气隙圆周方向形成也是呈现周期分布，这个根据cogging等于转子位置对于磁共能的求导理解得到。
那么转子磁极的偏移就会造成磁场能量在气隙圆周方向不再是周期分布，因此转子受到的力在气隙圆周方向的合力也会发生变化，选择合理的偏移角度就会实现转子各个磁极的径向合力不为零，达到减小cogging的目的！

shuchen · 发表于 2012-7-25 14:02

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:40 编辑

从楼主的图来看，你仿真的时候用的是正弦波控制方案，才会有这样的结果，对于永磁同步电机，要偏心，但对于直流无刷电机，不能有偏心

zhouzhimin7280 · 发表于 2012-7-25 15:02

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:40 编辑

永磁同步电动机的磁钢的偏心对齿槽转矩是有帮助的，但同时你需要关于另外一个问题，你的电机的反电动势是否会减小呢，如果你的电机的反电动势减小了，说明此磁钢的偏心是由于径向磁场的减小导致的。到时，需要说明的时，磁钢的偏心是不能随意偏心的，否则不但不能改善电机性能，而且会使电机的气隙磁场更加无规律性，导致电机的抖动。

欹智 · 发表于 2013-4-2 20:59

本帖最后由 lanjeo 于 2015-4-29 10:40 编辑

偏心距怎么来求取啊？还有磁钢倒角是象征性的倒一些角了，还是有计算公式的啊？

fullingmotor · 发表于 2013-4-3 08:40

我拆过德国的电机，12槽8极电机，磁钢为费均匀排布，COGGING 就很小。
磁钢偏心，即磁钢外圆与内圆，圆心不是同一点，会有间距，实际做出的电机，COGGING 有很小的，但是也不是完全都一致，还在寻找原因。
谢谢！

dingq0703371 · 发表于 2013-4-8 13:26

高手很多啊，学习了，呵呵

fullingmotor · 发表于 2013-4-8 13:52

有些德国的样品电机，拆分后也发现电机为磁钢不均匀对称，定位力矩还可以，原来也做过试验，改变磁钢位置（对称），不过，结果很不理想，定位力矩大了很多，哎！

lipeixian79 · 发表于 2013-4-8 21:58

学习了，楼主把示意图传一下嘛~~

swaint · 发表于 2013-4-9 11:35

不是很明白LZ所说的怎么才能保证偏心后气隙磁密不变来做对比。磁钢偏心是对气隙磁密分解值减小而使cogging减小的，而且根据极槽配合的情况，偏心不一定会使cogging减小。

lian5410 · 发表于 2014-3-7 14:09

磁极偏心在ansoft里面怎么设计呢？

renzhiguo · 发表于 2014-3-10 09:02

fullingmotor 发表于 2013-4-3 08:40
我拆过德国的电机，12槽8极电机，磁钢为费均匀排布，COGGING 就很小。
磁钢偏心，即磁钢外圆与内圆，圆心 ...

超版你说的这个磁钢非均匀排布是怎么排列呢？难道是8个磁极之间的间距不相等吗？能不能分享下照片或者画个草图呢？如果是非均匀排布的话，励磁磁极和电枢绕组的磁势怎么保持90度角呢？

xianquan2009 · 发表于 2014-3-10 10:02

楼主，集中式绕组，磁极偏心应该是会让漏磁减少，不是增大。漏磁减少，会减少电机的磁阻转矩，这样齿槽转矩也会变小。

swaint · 发表于 2014-3-17 10:42

lian5410 发表于 2014-3-7 14:09
磁极偏心在ansoft里面怎么设计呢？

可以在cad中直接画出，然后导入2D中，BLDC在RM中也可以设置偏心，一键生成有限元

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