基于電磁場有限元計(jì)算的電動(dòng)機(jī)定子磁場諧波分析與研究.pdf

1、諧波磁場是電機(jī)產(chǎn)生雜散損耗和電磁噪聲的主要原因，諧波磁場的計(jì)算精度直接影響電機(jī)雜散損耗和電磁噪聲的分析。研究電機(jī)諧波磁場的分析方法是非常有意義的。諧波磁場解析計(jì)算的過程簡捷，能獲得物理概念較清晰的解析解，但是對電機(jī)的齒槽效應(yīng)、鐵芯飽和等方面做了過多的簡化，造成一定的誤差。電磁場有限元法可以處理復(fù)雜的電機(jī)結(jié)構(gòu)、鐵磁材料非線性等問題，是磁場諧波的精確計(jì)算方法。
　　本文結(jié)合使用ANSYS有限元分析軟件的實(shí)踐，總結(jié)和提出基于電磁場有限元

2、計(jì)算的電動(dòng)機(jī)定子磁場諧波分析方法，該方法可達(dá)到準(zhǔn)確、方便地對磁場諧波進(jìn)行分析與計(jì)算的目的，是一次重要?jiǎng)?chuàng)新，具有理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　首先，本文推導(dǎo)了正弦波供電時(shí)永磁電機(jī)徑向力波的解析表達(dá)式，并對磁場諧波和徑向力波進(jìn)行分析。提出利用ANSYS有限元軟件對電動(dòng)機(jī)的磁場進(jìn)行諧波分析，重點(diǎn)介紹了定子磁場諧波分析的思路及其在軟件中的實(shí)現(xiàn)方式。通過編寫VBA代碼，制作電機(jī)氣隙磁場諧波分析的Excel表，解決了ANSYS有限元軟件中磁場諧波

3、次數(shù)無法判斷的問題，并可以根據(jù)條件篩選出需要的諧波磁場。
　　然后，利用ANSYS有限元軟件分別對60°相帶繞組、120°相帶繞組和不等匝正弦繞組電動(dòng)機(jī)的定子磁場進(jìn)行諧波分析，對比磁動(dòng)勢與磁場的諧波次數(shù)和諧波與基波的幅值比，同時(shí)探討漏磁、鐵芯飽和鐵芯齒槽對定子磁場諧波的影響，結(jié)果表明磁動(dòng)勢與磁場諧波分析的結(jié)果基本吻合，并且在鐵芯飽和時(shí)，定子磁場出現(xiàn)了3的倍數(shù)次諧波，驗(yàn)證了基于電磁場有限元計(jì)算的電動(dòng)機(jī)定子磁場諧波分析方法的準(zhǔn)確性。<