一种用于具有成型铁磁极的 consequent-pole 表面安装永磁电机的两阶段分析建模方法

《IEEE Open Journal of the Industrial Electronics Society》：A Two-Stage Analytical Modeling Approach for Consequent-Pole Surface Mounted Permanent Magnet Machines with Shaped Iron Poles

　　

摘要：

本文提出了一种分析方法，用于简化具有成型铁磁极的Consequent-Pole Surface Permanent Magnet（CP-SPM）电机子域模型的复杂性。原始的二维（2-D）问题被重新构建为一个两阶段过程：首先进行一维（1-D）分析，然后是一个具有单一边界条件的简化二维（2-D）问题。在第一阶段，使用永磁体（PM）场的磁等效电路（MEC）和电枢反应的绕组函数（WF）方法计算气隙中的径向磁通密度。定子槽对径向磁通的影响通过磁通路径函数方法进行建模，而由于成型磁极导致的非均匀气隙的影响则通过适当的解析函数来捕捉。在第二阶段，通过求解仅受单一边界条件约束的二维拉普拉斯方程来获得切向磁通密度。定子槽对切向磁通的影响通过在定子槽的侧面放置虚拟表面电流来考虑。所提出的混合方法在保持高精度的同时减少了计算时间，这一点通过与子域模型、有限元（FE）分析以及在专为厨房抽油烟机应用设计的完全开发、可生产版本的电机上的实验测试得到了验证。