V型IPM电机的多物理设计

阳光巨蟹

摘要本文提出了一种多V型集中绕组内装永磁电机的多物理模型。本文建立了一个非线性磁模型，用于计算电机中的磁通密度。该分析模型包括几个新颖的方面：它考虑了铁桥附近的局部饱和，提出了一种集中齿绕组的建模方法，计算了槽切向漏磁通并将其纳入磁链计算。磁模型与电模型耦合，该电模型计算功率因数和电机端子处的电压。为了计算铜和铁的损失，开发了一个损失模型。

它们被用作节点热模型的输入，该模型为集中端绕组引入热回路并计算电机的温度。建立了一个力学模型。它评估结构遇到的机械约束。使用有限元计算和专用软件进行的数值计算对模型进行了验证。此外，使用原型电机对耦合分析模型进行了实验验证。最后，进行了两个多物理双目标优化，以设计适用于高转矩和低速应用的电机。