等效磁路法分析表面-内置永磁同步电机特性

本文主要探讨了表面-内置式永磁转子同步电机的工作特性分析，针对有限元方法在电机计算中的复杂性和计算时间较长的问题，作者提出了一种基于等效磁路法的分析方法。研究的核心是设计和建立电机的等效磁路模型，包括开路状态下的表面式与内置式永磁体串并联励磁结构模型，以及在电枢反应作用下的直轴和交轴简化模型。 首先，作者通过分析表面-内置式永磁转子磁路结构的特点，创建了一个开路状态的简化等效磁路模型，该模型能够有效地计算出电机的励磁磁场分布、电枢绕组的反电势以及磁通链。这些参数对于理解电机的基本运行特性至关重要。 接着，针对电机在实际负载下的情况，作者进一步建立了电枢反应下的直轴和交轴简化等效磁路模型，通过这个模型，可以计算出电机的负载磁场分布、电枢反电势，以及输出的电磁转矩，这些都是衡量电机性能的关键指标。 为了验证等效磁路模型的有效性，作者还构建了电机的有限元模型，通过这种方法，可以更全面地模拟电机在开路和负载状态下的电磁特性。然而，有限元模型的计算过程通常更为耗时和复杂。 最后，作者搭建了实验平台，对样机进行了空载和负载测试，将简化等效磁路模型、有限元模型的计算结果与实际测试数据进行了对比分析。结果显示，提出的等效磁路模型能够准确地预测电机的特性，证明了其在电机分析中的实用性和有效性。 这篇论文通过对表面-内置式永磁转子同步电机的等效磁路建模，克服了有限元法的局限性，提供了一种快速而精确的分析工具，对于电机设计和优化具有重要的理论支持。关键词如"气隙磁通密度"、"反电势"和"电磁转矩"都是研究中的关键参数，它们在实际应用中用于评估电机性能和指导电机设计。本文的研究成果对于提升电机工作效率和精度具有显著的意义。