分數(shù)槽繞組的諧波分析

1.6萬字 36頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要

分數(shù)槽作為一種特殊繞組結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)簡單、加工方便，被廣泛的應(yīng)用于中大型發(fā)電機和各類低速永磁同步電動機中。分數(shù)槽繞組具有許多優(yōu)點。首先，分數(shù)槽繞組有效的解決了目前永磁同步電機所面臨的電機極數(shù)多而槽數(shù)目有限的問題；其次，由于采用等效分布，有效地減少了電動勢中的諧波成分，降低諧波畸變率，改善電動勢波形，提高電機性能；最后，分數(shù)槽能削弱齒諧波和永磁同步電機的齒槽轉(zhuǎn)矩。
但是，相比于整數(shù)槽繞組，分數(shù)槽繞組結(jié)構(gòu)繞組的磁動勢諧波含量較高。對整數(shù)槽繞組進行分析，可以發(fā)現(xiàn)其氣隙磁場的諧波分量很小，導(dǎo)致永磁體內(nèi)的產(chǎn)生的渦流損耗也很小，可以忽略不計。但是，分數(shù)槽繞組中含有大量的磁動勢諧波，這些諧波將對電機產(chǎn)生不可忽略的影響，特別是當電機轉(zhuǎn)速較高時，將在轉(zhuǎn)子產(chǎn)生較大的渦流損耗。這些渦流損耗會引起電機永磁體溫度上升，甚至引起永磁體局部退磁，降低電機效率。所以對分數(shù)槽繞組磁動勢諧波的分析是非常有必要的。
本文首先介紹了分數(shù)槽的特點，其次對分數(shù)槽的磁動勢諧波進行了分析，最后利用ansoft有限元分析軟件對8極9槽分數(shù)槽繞組和8極24槽整數(shù)槽繞組的諧波成分進行模擬分析比較，驗證了理論分析的準確性，從而為分數(shù)槽永磁同步電機的設(shè)計提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：分數(shù)槽繞組；磁動勢；諧波分析；有限元仿真。