分数槽永磁电机永磁体谐波涡流损耗建模与分析.pdfVIP

2022 年 7 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 14 第 37 卷第 14 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jul. 2022 DOI: 10.19595/ki.1000-6753.tces.210112 分数槽永磁电机永磁体谐波涡流损耗 建模与分析 1 1 1 2 1 陈浈斐 邢 宁 马宏忠 李志新 章黄勇 （1. 河海大学能源与电气学院 南京 211100 2. 国网江苏省电力有限公司营销服务中心 南京 210019 ） 摘要 准确求解分数槽永磁电机电枢磁场下的永磁体涡流损耗解析解，探究谐波涡流损耗随 绕组结构的变化规律是改进绕组结构抑制涡流损耗的关键。针对此问题，该文提出四层绕组电流 密度建模方法，实现对三相/ 双三相、双层/ 四层绕组结构的建模。基于现有的子域模型，将四层 绕组结构的槽身区域划分为上层绕组和下层绕组区域，增加上层绕组与下层绕组交界处的边界条 件，确定各子域磁场的谐波系数。通过设计瞬态电枢磁场求解程序，建立涡流损耗解析模型。以 四台仅绕组结构不同的10 极 12 槽永磁电机为例，利用有限元仿真验证了损耗模型的精确性。基 于该损耗模型，探究了谐波涡流损耗随绕组相数和层数的变化规律，并使用磁动势从机理上分析 该规律，为改进绕组结构抑制涡流损耗的研究方向提供一些思路。 关键词：分数槽永磁电机 电枢磁场 永磁体涡流损耗 谐波涡流损耗 双三相绕组 四层 绕组 中图分类号：TM341 Analytical Modeling and Analysis of Magnet Harmonic Loss in Fractional Slot Permanent-Magnet Machines Chen Zhenfei1 Xing Ning 1 Ma Hongzhong 1 Li Zhixin2 Zhang Huangyong 1 （1. College of Energy and Electrical Engineering Hohai University Nanjing 211100 China 2. Marketing Service Center State Grid Jiangsu Electric Power Co. Ltd Nanjing 210019 China ） Abstract The key to optimize winding layouts and reduce magnet eddy-current loss of fractional slot permanent-magnet machines is to calculate the loss under armature magnetic field and investigate the variation of harmonic loss with winding layouts. To solve this problem, this paper proposes a current density modeling method of four-layer winding to realize the modeling of three- phase/dual-three-phase, double-layer/four-layer windings. Based on the subdomain model, the slot area