不同相移角度绕组对双三相永磁同步电机电磁性能的影响分析.pdfVIP

第５４卷第４期东南大学学报(自然科学版)Ｖｏｌ.５４Ｎｏ.４

２０２４年７月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)Ｊｕｌｙ２０２４

ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－０５０５.２０２４.０４.０２１

不同相移角度绕组对双三相永磁同步

电机电磁性能的影响分析

１２３１

花为吴铎杜晋文吴政

１

(东南大学电气工程学院ꎬ南京２１００９６)

２

(东南大学软件学院ꎬ苏州２１５０００)

３

(东南大学集成电路学院ꎬ南京２１００９６)

摘要:由于双三相永磁同步电机两套三相绕组之间可采用不同相移角度ꎬ以一台２４槽２２极双三相永磁

同步电机为例ꎬ分析了相移角度对电机性能的影响规律.首先ꎬ基于各槽绕组磁动势间的相位关系ꎬ推导了

在采用单层绕组和双层绕组时ꎬ两套三相绕组之间可行的空间相移角度ꎬ即０°、１５°和３０°ꎬ并对比分析了

不同空间相移角度绕组产生的电枢磁动势频谱ꎻ然后ꎬ结合电枢磁动势谐波和电机电磁性能之间的关系ꎬ

通过有限元仿真ꎬ验证了０°、１５°和３０°相移角度的绕组拓扑对不平衡磁拉力、反电势、平均转矩和转矩脉

动等电磁性能的影响规律ꎻ最后ꎬ制作了２台单层和双层空间相移３０°绕组的样机ꎬ并通过实验验证了理

论和有限元仿真分析的正确性.结果表明:空间相移０°存在明显的不平衡磁拉力ꎻ空间相移３０°电机平均

转矩最大ꎬ转矩脉动最小.

关键词:双三相永磁同步电机ꎻ绕组结构ꎻ不平衡磁拉力ꎻ反电势ꎻ转矩ꎻ转矩脉动

中图分类号:ＴＭ３４１文献标志码:Ａ文章编号:１００１－０５０５(２０２４)０４￣０９７２￣０９

Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗｉｎｄｉｎｇｔｏｐｏｌｏｇｙｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈａｓｅａｎｇｌｅ

ｏｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｕａｌｔｈｒｅｅ￣ｐｈａｓｅＰＭＳＭｓ

１２３１

ＨｕａＷｅｉＷｕＤｕｏＤｕＪｉｎｗｅｎＷｕＺｈｅｎｇ

１

(ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００９６ꎬＣｈｉｎａ)

２

(ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｏｆｔｗａｒｅꎬＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｕｚｈｏｕ２１５０００ꎬＣｈｉｎａ)

３

(ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓꎬＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００９６ꎬＣｈｉｎａ)

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｄｕｅｔｏｔｈａｔｄｕａｌｔｈｒｅｅ￣ｐｈａｓｅ