表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的研究

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永磁同步电机永磁体涡流损耗快速计算方法研究

永磁同步电机永磁体涡流损耗快速计算方法探究在永磁同步电机中，永磁体涡流损耗是影响机器效率和寿命的重要因素之一。

为了快速准确地计算永磁体涡流损耗，本文提出了一种基于模态分析和有限元法的计算方法。

起首通过模态分析，成功地将永磁体涡流损耗问题转化为电磁场分析问题，并利用有限元法求解。

通过对不同永磁体结构的计算分析，可以得到永磁体涡流损耗与永磁体厚度、永磁体间隙、永磁体长度等因素的干系规律。

最后，基于上述探究，提出了一种好用的永磁体涡流损耗计算模型。

关键词：永磁同步电机；永磁体涡流损耗；模态分析；有限元法；计算模型AbstractIn the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM), Permanent Magnet (PM) eddy current loss is one of the important factors affecting machine efficiency and life. In order to calculate the PM eddy current loss accurately and quickly, this paper proposes a calculation method based on modal analysis and finite element method. Firstly, the PM eddy current lossproblem is successfully transformed into an electromagnetic field analysis problem through modal analysis, and solved by the finite element method. By analyzing the calculation of different PM structures, the relationship between the PM eddy current loss and factors such as PM thickness, PM gap, and PM lengthcan be obtained. Finally, based on the above research, a practical PM eddy current loss calculation model is proposed.Keywords: Permanent Magnet Synchronous Motor; Permanent Magnet Eddy Current Loss; Modal Analysis; Finite Element Method; Calculation Model1. 引言永磁同步电机由于其高效、低噪音、低震动等优点，在工业和民用领域得到了广泛应用。

《电机与控制学报》表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算

第13卷第1期2009年1月电机与控制学报ELE CTR IC M ACH I NE S AND CONTRO LVo l 113N o 11Jan.2009表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算徐永向, 胡建辉, 邹继斌(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:针对谐波电流引起的转子涡流损耗在某些表贴式永磁同步电机中可能会引起很高的温升的问题,研究了一种永磁同步电机转子涡流损耗的解析计算方法,该方法考虑了转子电枢反应和电机有限长的影响。

在二维直角坐标系下,建立电磁场方程,通过对电磁场方程的解析求解得到转子涡流损耗的解析表达式。

通过一个端部系数来等效电机有限长的影响。

针对转子涡流损耗测量困难的问题,采用了一种能准确分离出转子涡流损耗的间接测量方法。

实验结果表明所提出的解析计算方法可行。

关键词:表贴式永磁同步电机;涡流损耗;解析计算;谐波电流中图分类号:TM 351文献标识码:A文章编号:1007-449X (2009)01-0063-04Analytical calcul ation of rot or eddy current losses ofs urface -mounted P M S MXU Yong -x iang , HU Jian -hu,i ZOU J-i b i n(Schoo l o f E lectr ica l Eng i neer i ng and A utoma ti on ,H a rbin Institute o f T echno l ogy ,H arbi n 150001,Ch i na)Abst ract :Rotor eddy current losses induced by the har monic currents m ay be sign ificant i n so m e k i n ds o f per m anent m agnet synchronous m ach i n es (P M S M ),w hich m ay cause over hea t and l e ad to failure .This paper presents an ana l y tica lm et h od for calcu lati n g the eddy current losses ,taking t h e i n fluence o f the ro -to r eddy current reaction and t h e fi n ite ax ial length of the r o tor i n to consi d eration .The analytica l expres -si o n for the roto r eddy current l o sses w as derived fro m the e lectro m agneti c equati o n i n rectangu lar coord-i nate syste m.An end coeffic i e n t i n so lid -r o tor i n ducti o n m otors w as used to account for the i n fl u ence o f the fi n ite length o fm agnets .Because itw as d ifficu lt to directly m easure the rotor eddy curren t losses ,an in -d irectm ethod w as adopted to m easure the losses .Experi m enta l results sho w that the proposed ana l y tica l calculati o n m e t h od is feasi b le .K ey w ords :surface -m ounted P M S M;eddy current losses ;analytical calcu lati o n ;har m on ic current收稿日期:2008-05-01基金项目:中国博士后科学基金资助项目(20060400817);哈尔滨工业大学优秀青年教师培养计划资助项目(H I TQN J S .2007.020);/八六三0计划资助项目(2007AA09Z214)作者简介:徐永向(1977-),男,博士,副教授,研究方向为永磁电机设计与控制;胡建辉(1775-),男,博士,讲师,研究方向为无刷直流电机与控制;邹继斌(1957-),男,博士,教授,博士生导师,研究方向为一体化电机。

高速永磁电机转子涡流损耗解析计算

微电机MICROMOTORSVoo.53. No. 11Noe.2020第53卷第11期2020年 11月高速永磁电机转子涡流损耗解析计算徐广人，万德鑫，张超，王晓宇（沈阳工业大学国永磁电机工程技术研究中心，沈阳110870）摘要：高速永磁同步电机采用变频器供电含有大量谐波、频率高等特点导致转子涡流损耗升高，从而使电机温度上升，给，电机效率、永磁体性能等％针表永磁电机，子涡流损耗的解析计算，该方法在极坐标系下建立型，气隙、护套、永磁体等子域，并为了提型的计算精度，考虑了涡流反应影响和定子的开槽效应。

以一台15 kW 表贴式高速永磁电机为例，采用正弦波供电和PWM 供电两种供电方式，分析气隙、宽度以及护套子涡流损耗的％将析法的计算结果和有限元法结果进行比较，验证解析方法的性。

关键词：表永磁电机；转子涡流损耗；解析法；有限元中图分类号：TM351 文献标志码：A文章编号：1001-6848（2020）11-0025-06Analytical Calculation of Eddy Current Loss is High-speen PermaneetMagnet MotorXUGuangten ， WANDexcn ， ZHANGChao ， WANGXcaoyu( NarnonaeEngnn e inng Reieaith CenreiBoiREPM EeetrintaeMathnne ， Shenyang UnneeiinryoBTethnoeogy ，Shenyang 110870， Chnna )Abstract : High speed permanent mdgne machines uses frequency conveaee to suppO powee ，which contains aoatgenumbetolhatmonccsand hcgh ltequencU ， oeadcngtothecncteaseoltototeddUcu t entoo s ， whcch makes themotottempetatutetcse ， btcngsdc l ccuotcestoheatdc s cpatcon ， and a l ectsthemotote l cccencU ， petmanentmagnetpetlotmanceand othetcndccatots.Fotsutlace-mounted hcgh-speed petmanentmagnetmotots ， theana- otccaocaocuoatcon oltototeddUcu t entoo s wasdetceed.Thcsmethod estabocshed thepo- oatcootdcnatesUstem ， conscdetcngtheactgap oength ， sheath ， petmanentmagnetand othetsubdomacns ， and cn otdettocmptoeethecaocuoatcon accutacUolthemodeo.ThecnlouenceoleddUcu t entteactcon and thesoo t cngeffeci of the statoe were consigered. Taking a 15kW meter mounted high speed permanent maenel eectac mo-totasan exampoe ， thecnlouenGeolactgap oength ， sootopencngwcdth and sheath matetcaoon tototeddyGu t ent oo s wasanaoyeed byuscngscnewaeepowetsuppoyand PWM powetsuppoy.ThetesuotsolanaoytcaomethodweteGompated wcth thoseollcncteeoementmethod toeetclytheaGGutaGyolanaoytcaomethod.Key wordt : sutlaGehcgh-speed petmanentmotot ； tototeddyGu t entoo s ； anaoytcaoGaouoatcon ； FEMo 引言电机具独特优点：的密度、效率高；电机体积小于电机，可以效的节节省空间；电机的量，应；可与负载直接相连，减系提高系效率[1]%基于电机收稿日期：2020 09—23作者简介：（1995）,男，硕士研究生，研究方向为电机及其控制。

永磁体涡流损耗与永磁同步电机温度场研究

应闭２０１５，４２（５）
永磁体涡流损耗与永磁同步电机温度场研究术
魏雪环，兰志勇，谢先铭，廖克亮，李虎如，陈麟红（湘潭大学信息工程学院，湖南湘潭４１１１０５）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｔｒｅｎｄｓｆｏｒｔｈｅｍｏｔｏｒｉｎｄｕｓｔｒｙ，ＰＭＳＭｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｏｔｏｒｕｎｉｔｃａｐａｃｉｔｙ
确定的；永磁电机永磁材料的性能受温度变化的
影响，过高的温升会使永磁体材料出现退磁现象，
严重影响电机运行的稳定性 ¨ ｊ。电机温度场的计算尤为重要。目前，对于电机温度场的分析绝大多数都仅限于对电机绕组损耗、定子损耗进行分析计算，忽略了永磁体涡流损耗对电机温度场的影响，如文献［２］虽然对永磁体涡流损耗进行了分析，但并没有分析永磁体涡流损耗对电机温
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉａｎｇｔａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１１０５，Ｃｈｉｎａ）
０引言

永磁体分割降低永磁电机涡流损耗的分析和应用

永磁体分割降低永磁电机涡流损耗的分析和应用苏赞，谢光明(上海ABB动力传动有限公司，上海201613)摘要：永磁体分割可有效降低表贴式永磁同步电机(SPMSM)永磁体涡流损耗,且对电机性能影响最小。

分析了永磁体轴向分割和圆周向分割与永磁体涡流损耗的关系，推导了SPMSM永磁体涡流损耗解析解。

影响永磁体涡流损耗的因素，包括气隙磁密、齿谐波频率(转速和槽数)、齿距、永磁体电阻率和永磁体磁导率。

分析可知,永磁体圆周向分割对降低永磁体涡流损耗作用，了解析解的准确性。

关键词：表贴式永磁同步电机；永磁体涡流损耗；分割式永磁体；解析推导中图分类号：TM301.4文献标志码：0文章编号：1673-6540(2021)04-0071-06doi：10.12177/emca.2020.210Analysis and Application of Permanent Magnet Segmentation to Reduce Eddy Current Loss of Permanent Magnet MotorSU Yun,XIE Guangming(Shanghai ABB Power Transmission Co.,Ltd.,Shanghai201613,China)Abstrace:Segmented permanent magnet(PM)can effectively reduca the eddy current loss of surfaca permanent magnet synchronous motoe(SPMSM)with minimum performance impact.The relationship between axially and circumferentially seemented PM and the eddy current loss it analyzed.The analytical solution of PM eddy current loss oFSPMSM msdeemeed.The actoesthataecttheeddycu e e ntyo s oFPMsmncyudeamegap yuidensmty,tooth haemonmc frequency( speed and slot number) ,pitch,PM resistivity,PM permeability,etc.The analysis shows that circumferentially seemented PM plays main role tx)reducc PM eddy current loss.The accuracy of thm analysis result is verified.Key words:surface permanent magnet synchronous motor(SPMSM)；permanent magnet eddy cerrent loss；segmented permanent magnet；analytssai derivation0引言由于转子与基波气隙磁场同步旋转，永磁同步电机(PMSM)通常为具有可的转子损耗。

永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法_徐永向

2007年7 月电工技术学报Vol.22 No.7 第22卷第7期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jul. 2007永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法徐永向胡建辉胡任之邹继斌（哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院哈尔滨 150001）摘要表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的计算受到很多学者的关注。

但由于转子涡流损耗测量困难，目前还没有一种准确的实验验证方法。

本文提出一种能分离出电机基本损耗、高频铜损和高频铁损的实验验证方法，对该验证方法的原理和实施方法进行了分析，并以一高速永磁同步电机的转子损耗测试为例，对永磁同步电机的高频损耗进行了测试和分析。

实验结果表明，该验证方法能准确反映转子涡流损耗规律。

关键词：永磁同步电机转子涡流损耗实验验证中图分类号：TM351An Experimental Verification Method of Calculation for Rotor EddyCurrent Losses in PMSMsXu Yongxiang Hu Jianhui Hu Renzhi Zou Jibin（Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China）Abstract Calculation of rotor eddy current losses of surface-mounted permanent magnet synchronous machines (PMSM) has attracted the attention of many scholars. Because it is difficult to measure the rotor eddy current losses, there is no appropriate experimental verification method for the calculation method. An experimental verification method is presented, in which the rotor eddy current losses are separated from the fundamental losses and the high-frequency stator core losses and winding resistance losses. The principle and implementation are analyzed in this paper. The method is applied in rotor eddy current losses test of a high-speed PMSM. And the high-frequency losses are measured and analyzed. Experimental results show that results with this method accord with the rule of the rotor eddy current losses.Keywords：PMSM, rotor eddy current losses, experimental verification1引言在表贴式永磁同步电机中，由于转子与定子磁场同步旋转，常忽略转子中的涡流损耗。

永磁同步电机磁钢涡流损耗研究

第４９卷第６期２Ｏ１６年６月
｜－Ｌ＇．｝缸
ＭＩＣＲＯＭＯＴＯＲＳ
Ｖｏ１．４９．Ｎｏ．６Ｊｕｎ．２０１６
永磁同步电机磁钢涡流损耗研
王腾飞，杨娟
（１．中车株洲电机有限公司，湖南株洲４１２０００；２．福建鼎信实业有限公司，福建福安３５５０００）
磁体涡流损耗的解析解，与有限元仿真结果进行对比表明此方法可行。
关键词：永磁同步电机；涡流损耗；鲜析法
中图分类号：ＴＭ３５１；ＴＭ３４１
文献标志码：Ａ
文章编号：１００１－６８４８（２０１６）０６－００２１－０３
ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＥｄｄｙＣｕｒｒｅｎｔＬｏｓｓｉｎＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒ
收稿日期：２０１５—１１—１１，修回日期：２０１５—１２—２４作者简介：王腾飞（１９８６），男，硕士，工程师，研究方向为永磁材料的应用研究。
杨娟（１９９０），女，工程师，研究方向为金属材料。
· ２２·
＇ＩＬ１ｌ！知
４９卷
方法对解析计算结果进行了验证。
ｔｈｅＰＭｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅＰＭｅｄｄｙｃｕｒｒｅｎｔｌｏｓｓｂｙａｎａｌｙｔｉｃｍｅｔｈｏｄａｎｄ２Ｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ（ＦＥＭ）
ｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｗａｓｃｏｎｆｉｒｍｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ；ｅｄｄｙｃｕｒｅｎｔｌｏｓｓ；ａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ．

定子槽口宽度对同步电机转子涡流损耗的影响研究

定子槽口宽度对同步电机转子涡流损耗的影响研究作者：魏士文张洪信赵清海来源：《青岛大学学报（工程技术版）》2021年第02期摘要：针对定子槽口宽度对永磁同步电机转子涡流损耗的影响问题，探讨定子槽口宽度与转子涡流损耗之间的关系。

以额定功率为18 kW的四极机电液耦合器表贴式永磁同步电机为例进行研究。

同时，采用Ansys EM电磁场软件，建立电机二维有限元模型，在定子槽口不同宽度下，对气隙磁场谐波幅值的变化与转子上电涡流密度分布情况进行分析，分析磁场谐波幅值、转子电涡流密度与定子槽口宽度的关系。

仿真结果表明，气隙磁场中的一阶齿槽谐波幅值最大，且其幅值随槽口宽度的增加而增大;涡流主要集中在转子表层，转子表层涡流密度随槽口宽度的增加而增大;转子中涡流损耗随槽口宽度的增加而增大，且涡流损耗与槽口宽度成二次函数关系。

该研究为永磁同步电机定子槽型的优化设计提供了理论依据。

关键词：表贴式永磁同步电机; 槽口宽度; 气隙磁场谐波; 电涡流密度; 涡流损耗中图分类号： TM341 文献标识码： A3.2.2 转子涡流气隙中的磁场频域分解后，除基波磁场与转子无相对速度外，其谐波将在转子上产生交变电磁场，导致转子及护套中产生感应电涡流，对其进行有限元仿真计算，转子中感应电涡流密度云图如图8所示。

由图8可以看出，转子护套中的电涡流密度最大，而转子内部的转子轴、柱塞以及永磁体中的电涡流密度基本为零。

其主要原因如下：1）转子护套材料的电导率远大于转子其他部分材料的电导率（转子护套材料为铝合金，其电导率为3.6×107 S/m，永磁体材料为N39UH，其电导率为714 286 S/m）。

2）转子护套对转子内部起电磁屏蔽作用，当气隙谐波分量进入电导率较大的护套之后，将在其内部产生涡流，此涡流的反作用会使进入电机转子内部的磁场谐波分量减少[1920]。

在转子半径线上，电涡流密度沿转子半径线分布曲线如图9所示，转子内部电涡流密度基本为零，涡流主要集中在转子护套上，且在转子护套内表面到外表面电涡流密度逐渐增大。

永磁同步电机转子永磁体内涡流损耗密度的计算

本文提出了一个计算永磁同步电机转子永磁体内涡流损耗密度的公式. 利用有限元法对永磁同步电机进行三维建模 ,求解了永磁体内的涡流损耗 ,验证了公式的正确性. 在计算中考虑了磁场的透入深度 ,取电机的一个极距为求解域 ,采用半周期边界条件. 为了能很好地分析和画出精确的涡流波形 ,本文对每一个周期取了 100 个时间子步作瞬态分析 ,根据计算的数据结果绘出波形并分析得出永磁体内涡流损耗系数的影响因素 ,初步验证了公式的正确性.
n =1
n2 ( a2n + b2n) 2
(9)
那么 ,永磁体里的涡流损耗就是对涡流损耗
密度的体积积分.
2 涡流损耗密度的有限元计算
图 3 所示为永磁同步电机的磁极结构. 额定功率为 38 W ,机壳外径 53 mm ,轴长 55 mm ,永磁体外径 47 mm ,厚度 4 mm ,轴长 22 mm ,圆心角 12916°. 永磁体以钕铁硼为铁磁材料 , 电导率为 619 ×105 s/ m ,矫顽力为 950 ×103 A/ m , 采用平行 y 轴磁化型. 由于磁瓦厚度远小于它的长度和宽度 , 近似于薄瓦 , 因此对于永磁同步电机来说 , 在永磁同步电机的气隙磁场中 , 存在着各次谐波磁场 ,设这些谐波是沿 z 轴平行于磁瓦表面的. 式 (9) 表明涡流损耗密度 W e 是由永磁体的厚度 hm 、电导率 σ和谐波次数及幅值所决定的 .
Calculation of eddy current loss density distribution in permanent magnet of PMSM
WAN G Xiao2yuan1 ,2 , L I J uan2 , Q I Li2xiao2 , TAN G Ren2yuan1

永磁同步电机永磁体涡流损耗计算与研究

密级：内部高速电主轴永磁同步电机永磁体涡流损耗计算研究The calculation and analysis ofhigh-speed spindle permanent magnet motor eddy current losses in the permanent magnet学院：电气工程学院专业班级：电气工程及其自动化0903班学号：学生姓名：指导教师：（副教授）2013 年 6 月摘要永磁同步电机是由永磁体建立励磁磁场的同步电机，电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，提高了电机运行的可靠性；又因无需励磁电流，省去了励磁损耗，提高了电机的效率和功率密度。

当外磁场发生变化时，永磁体就会产生涡流导致发热。

因此，很有必要对转子永磁体内的涡流进行计算和分析，并采取相应的解决办法。

本文主要运用了有限元软件对高速电主轴永磁电机永磁体的涡流损耗进行分析，以得到永磁体涡流损耗的大小和分布规律，并研究永磁体涡流损耗的影响因素，从而为减小永磁体涡流损耗提供依据。

首先建立高速电主轴永磁电机有限元模型，对模型进行激励源加载和剖分，为涡流损耗的分析奠定基础；然后采用上述模型，计算得到永磁体内涡流损耗的大小和分布；分析正弦波供电和变频器供电下永磁体涡流损耗的特点；最后着重研究不同极槽数、转子磁路结构对永磁体涡流损耗的影响，提出减小涡流损耗的措施，为提高电机性能奠定基础。

针对永磁同步电机自身的特点，通过二维电磁场有限元方法分别求解了空载时和负载时电机永磁体内的涡流。

采用了瞬态分析，根据瞬态计算出的数据绘出了涡流损耗波形，并得出永磁体内的涡流损耗分布图。

最后通过分析波形得出了影响永磁体内涡流的因素以及应采取的措施。

关键词：永磁同步电机；永磁体；涡流损耗；有限元法IAbstractBecause of the magnetic field which is built by permanent magnet, permanent magnet synchronous motor (PMSM) has simplified structure and low cost for its machining and installation. Besides, the operational reliability has also been improved. Benefiting from the absence of the exciting current and the excitation loss, the efficiency and the power density have increased.. The eddy current induced in permanent magnet often lead to heat when the external magnetic field is time-varying. So it is necessary to calculate and analyze the eddy current in rotor and to find solutions.The paper mainly uses the finite element analysis software to analyze high-speed spindle permanent magnet motor eddy current losses in the permanent magnet , so that to get the value and distribution of it. The same time it can study the factors of eddy current loss in the permanent magnet , so as to provide the basis for reducing the eddy current loss.Firstly, finite element model of the high-speed spindle permanent magnet motor is founded , and the model would be load the excitation source and split , all are laying the foundation for the analysis of eddy current loss ; Then using the above model ,to calculate the value and distribution of eddy current loss in the permanent magnet; characteristics of eddy current loss the permanent magnet under the sine wave power and inverter power is analyzed later; finally focusing on different poles number of slots, the structure of rotor magnetic circuit affect the eddy current loss in the permanent magnet , and take the measures to reduce eddy current loss , to lay the foundation for improving motor performance.Based on the actual structure of disc type permanent magnet synchronous machines, the magnet field of the machine and the eddy current in the rotor are solved by two-dimensional finite element method (FEM). The calculation is carried out under the condition of load and no-load, respectively. It includes the eddy current caused by the teeth of the stator and the different eddy currents under different running speed conditions. After solution, the magnetic vector potential waveformsIIand the eddy current waveforms are drawn according to the result data, and distribution figures of the eddy current losses are also obtained. Some influencing factors on the eddy current in the permanent magnet are concluded. Some effective measures are taken according to the analysis of the waveforms.Keywords: permanent magnet motor；permanent magnets；eddy current loss；finite element methodIII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1高速电主轴永磁同步电机国内外发展状况 (1)1.2 永磁体涡流损耗的研究现状 (3)1.3 本课题研究意义及内容 (5)1.3.1 本课题研究的意义 (5)1.3.2 本课题研究的内容 (5)第2章永磁电机转子永磁体内的瞬态场及其分析方法 (7)2.1 电机电磁场的基本理论依据 (7)2.1.1 电机电磁场的数理基础 (7)2.1.2 边界条件的类型及处理方法 (8)2.2 二维瞬态场分析的特点及其数学模型的建立 (9)2.3 高速永磁同步电机永磁体内瞬态场的求解 (12)2.3.1 求解电机电磁场问题的数学方法 (12)2.3.2 分析涡流场的具体方法 (14)第3章高速永磁同步电机永磁体内涡流损耗的计算分析 (15)3.1 永磁体涡流损耗的有限元计算分析 (15)3.1.1 转子内永磁体涡流损耗的计算 (16)3.1.2 空载情况下永磁体涡流损耗的计算与分析 (16)3.1.3 负载情况下永磁体涡流损耗的计算与分析 (19)3.1.4 不同极槽配合永磁体涡流损耗对比分析 (21)3.2 本章小结 (23)第4章分析永磁体涡流损耗对永磁电机性能影响 (25)4.1 永磁体涡流损耗的影响因素 (25)4.2 减小永磁体涡流损耗的措施 (27)第5章总结 (29)参考文献 (31)致谢 (34)I第1章绪论1.1高速电主轴永磁同步电机国内外发展状况永磁电机具有节能高效、结构简单等一系列优点，在当今世界能源短缺的情况下，备受国内外专家学者和业内人士的普遍关注，是电机行业发展中的热点话题，其应用领域也正在不断地扩展。

不同驱动方式下表贴式交流永磁电机转子涡流损耗研究

不同驱动方式下表贴式交流永磁电机转子涡流损耗研究吕长朋;张立春;李波【摘要】针对转子涡流损耗在某些表贴式交流永磁电机中引起很高的温升问题,本文采用有限元软件仿真分析了三相永磁电机在方波和正弦波驱动方式下的转子涡流损耗的变化规律.分析表明:同转速、同转矩条件下,方波驱动的转子涡流损耗要大于正弦波驱动的,且二者之差磁随转速和负载的增大而增大.稳定时,方波驱动产生的转子涡流损耗每个电周期有6次波动,这主要是由绕组谐波电流引起的.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2010(030)002【总页数】5页(P5-9)【关键词】交流永磁电机;方波驱动;正弦波驱动;涡流损耗【作者】吕长朋;张立春;李波【作者单位】中国船舶重工集团公司712研究所,武汉,430064;中国船舶重工集团公司712研究所,武汉,430064;中国船舶重工集团公司712研究所,武汉,430064【正文语种】中文【中图分类】TM3511 引言永磁电机因其结构简单、体积小、效率高等优点，在国防、航空航天、工农业生产和家用电器等方面获得广泛的应用。

永磁电机主要以交流永磁电机应用为主，根据驱动方式的不同，交流永磁电机可分为正弦波驱动的永磁同步电机（PMSM）和方波驱动的无刷直流电机（BLDCM）。

交流永磁电机的损耗可分为铜耗、定子铁耗、转子损耗和机械损耗等。

对于常见的表贴式永磁电机，转子损耗主要表现为磁钢表面的涡流损耗。

一般认为在采用非金属护套的表贴式交流永磁电机中，由于转子与定子磁场同步旋转，另外磁钢的磁导率接近空气的磁导率，电枢反应小，与定子的铜损和铁损相比，转子涡流损耗很小，因此常忽略转子中的涡流损耗。

事实上，由于交流永磁电机磁路的复杂性，定子齿槽效应、绕组磁动势的非正弦分布和绕组中的谐波电流所产生的谐波磁势均可能在转子中产生损耗，并集中分布于磁极表面区域，这些损耗将导致该区域热源密度过大，进而引起转子发热，造成很高的温升，会引起永磁体局部退磁[1、5]。

表贴式永磁电机永磁体涡流损耗有限元计算方法对比研究

表贴式永磁电机永磁体涡流损耗有限元计算方法对比研究程思为;曾梓涵;张庆湖;李兴洪【期刊名称】《海军工程大学学报》【年(卷),期】2024(36)1【摘要】脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术广泛应用于表贴式永磁电机(surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM)控制,而在PWM电流激励下永磁体内涡流损耗较大。

为快速、准确获取涡流损耗,基于电机磁场沿轴向近似均匀分布特性,提出了一种PWM激励下永磁体内涡流损耗有限元(finite element method,FEM)简化计算方法。

首先,以3台永磁体轴向分段数目不同的SPMSM为研究对象,对比同工况下简化方法、2D FEM、3D FEM涡流损耗计算结果,结果表明简化方法与3D FEM计算结果误差小于3%,而计算时间远小于3D FEM;然后,基于涡流损耗随永磁体轴向分段增大而减小的特点,通过不同永磁体轴向分段数目的SPMSM,在堵转工况下分离永磁体涡流损耗,验证了简化方法计算有效性;最后,通过实测电机各相电阻计算电机直流铜耗,对实测涡流损耗差值进行修正,进一步验证了简化方法的准确性。

【总页数】7页(P34-40)【作者】程思为;曾梓涵;张庆湖;李兴洪【作者单位】海军工程大学电磁能技术全国重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TM351【相关文献】1.永磁同步电机永磁体涡流损耗的二维有限元估算2.表贴式永磁发电机永磁体涡流损耗研究3.基于混合有限元解析法的永磁同步电机永磁体电涡流损耗估计4.表贴式多相永磁电机永磁体3次谐波削极分析5.表贴式永磁同步电机永磁体护套动力特性研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法

永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法
徐永向;胡建辉;胡任之;邹继斌
【期刊名称】《电工技术学报》
【年(卷),期】2007(022)007
【摘要】表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的计算受到很多学者的关注.但由于转子涡流损耗测量困难,目前还没有一种准确的实验验证方法.本文提出一种能分离出电机基本损耗、高频铜损和高频铁损的实验验证方法,对该验证方法的原理和实施方法进行了分析,并以一高速永磁同步电机的转子损耗测试为例,对永磁同步电机的高频损耗进行了测试和分析.实验结果表明,该验证方法能准确反映转子涡流损耗规律.
【总页数】5页(P150-154)
【作者】徐永向;胡建辉;胡任之;邹继斌
【作者单位】哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TM351
【相关文献】
1.永磁同步电机转子永磁体内涡流损耗密度的计算 [J], 王晓远;李娟;齐利晓;唐任远
2.表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算 [J], 徐永向;胡建辉;邹继斌
3.高速大功率永磁同步电机转子涡流损耗分析 [J], 张德金;熊万里;吕浪;邓朝晖
4.变频器供电内置式永磁同步电机转子损耗计算与试验 [J], 佟文明;王云学;贾建国;唐任远
5.轴向磁场永磁同步电机转子涡流损耗研究 [J], 李雪;刘福贵;李宾;李博;王韶鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算

表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算
徐永向;胡建辉;邹继斌
【期刊名称】《电机与控制学报》
【年(卷),期】2009(013)001
【摘要】针对谐波电流引起的转子涡流损耗在某些表贴式永磁同步电机中可能会引起很高的温升的问题,研究了一种永磁同步电机转子涡流损耗的解析计算方法,该方法考虑了转子电枢反应和电机有限长的影响.在二维直角坐标系下,建立电磁场方程,通过对电磁场方程的解析求解得到转子涡流损耗的解析表达式.通过一个端部系数来等效电机有限长的影响.针对转子涡流损耗测量困难的问题,采用了一种能准确分离出转子涡流损耗的间接测量方法.实验结果表明所提出的解析计算方法可行.【总页数】5页(P63-66,72)
【作者】徐永向;胡建辉;邹继斌
【作者单位】哈尔滨工业大学,电气工程及自动化学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,电气工程及自动化学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,电气工程及自动化学院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TM351
【相关文献】
1.汽轮发电机转子护环涡流损耗的解析计算 [J], 毛丽青;刘庆河
2.汽轮发电机转子护环涡流损耗的解析计算 [J], 刘丹;张树波;刘庆河
3.基于齿槽效应的高速永磁电机转子涡流损耗解析计算 [J], 孙权贵;邓智泉;张忠明
4.表贴式永磁同步电机空载磁场的解析计算 [J], 吴鑫; 周扬忠; 庄恒泉; 陈垚
5.高速永磁电机转子涡流损耗解析计算 [J], 徐广人;万德鑫;张超;王晓宇
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