双定子永磁辅助磁阻电机结构与冷却系统优化设计

本文研究的是"新型双定子永磁辅助磁阻电动机结构及冷却系统设计"。在当今工业自动化设备中，低速大转矩驱动系统普遍采用异步电动机与齿轮减速机的组合，然而这种方案存在诸多缺点，如功率浪费、结构冗余导致效率低下和可靠性降低等。为解决这些问题，直驱电动机以其噪声小、效率高和结构简洁的优势成为发展趋势。 本文创新地提出了双定子结构的永磁同步电动机设计，旨在提高电机的功率和转矩密度。传统的单定子结构可能限制了电机内部空间的利用，而双定子设计通过优化空间布局，有效解决了这一问题。此外，采用的新型永磁辅助磁阻转子结构不仅保留了传统磁阻的优点，还实现了永磁体与磁阻结构的分离，简化了设计过程，减少了永磁体的使用，降低了成本。 然而，双定子结构的电动机由于功率密度提升，会导致运行时热负荷增加。因此，文章着重于电机的机械结构设计和应力分析。电动机由内外两部分组成，即内定子和内转子磁阻，以及外定子、外永磁体和导磁层。为避免磁路相互干扰，设计了铝制隔磁环分隔内外磁路，确保电动机性能的稳定性。 具体到电机参数，文章列举了详细的数值，强调了它作为直驱电动机的特性。为了保证电机的长期稳定运行，作者对电机各部件的受力情况和变形进行了深入研究，并进行了温升计算与分析。根据温升分布，设计了一套针对性的冷却系统，以有效地控制电机的温度，防止过热问题，从而延长电机寿命并维持其高效性能。 本文的研究不仅涵盖了电动机的创新设计，还涵盖了关键的热管理策略，这对于推动低速大转矩电动机的发展，特别是在工业自动化领域，具有重要的实践意义。