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磁通反向电机论文：磁通反向电机电机设计有限元仿真模

型

【中文摘要】磁通反向电机(FRM)的永磁体放在定子齿表面,永磁

体安装简单且适于高速运转。定子集中绕组中的磁通呈双极性变化,

其功率密度比传统的双凸极永磁电机(DSPM)要高。本论文首先介绍了

磁通反向电机的工作原理、运行特点,以及目前国内外的研究概况。

FRM本身结构决定其具有漏磁较大的问题,各国学者已经提出了不同

的改进方法,本文对其中几种典型的改进方法,通过有限元分析比较

其对绕组磁链和齿槽转矩的影响,指出其各自的优点和不足,以便于

在设计中合理采用。Ansoft软件是电机设计分析的常用软件之一,本

文在完成电机的设计计算后,在该软件中的Maxwell中建立了三相

12/16极结构FRM有限元计算二维模型并对该模型进静态分析,得到

电机的磁场分布情况和磁通密度云图以及电感矩阵。应用MATLAB建

立仿真模型,并且应用仿真模型仿真了电机的运行情况。在FRM计算、

仿真结果以及有限元验证的基础上,设计制作了一台样机。最后对样

机的各项性能指标进行测试分析,验证了电机整个设计过程的正确

性。

【英文摘要】FluxreversalmachinehashighperformancePM

mountedonthesurfaceofthestatorwhichiseasytobeset

andissuitableforhigh-speedapplications.Thefluxreverses

polaritiesinthestatorconcentratedcoilswhichleadsto

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higherpowerdensitycomparedwithtraditionalDSPMmachine.

Besideseverresearch,themainstudyworksofthispaperare

asfollows:FRM’sprincipleandcharacterofoperationwas

introduced,aswellastheresearchprofile.Thereisnotable

PMfluxleakagecausedbyitsstructureinfluxreversalmachine.

Toreducethefluxleakage,theresearchersproposedifferent

improvedmethods.Thispaperanalyzestheeffectsofseveral

typicalimprovementsonwindingfluxandcoggingtorqueusing

2Dfiniteelementmethodandpointsoutitsadvantagesand

disadvantages,soitcanbeusedindesign.Ansoftisacommon

softwareinthedesigningandanalysisofmachine.After

completingthedesigncalculationofthemotor,thethree-phase

12/16structurefinite