基于定转子槽结构协同优化的交流牵引电机电磁降噪优化设计方法

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作者 姜海鹏 傅搏 张小平 《电工技术》 2024年第5期1-7,共7页

针对交流牵引电机存在电磁噪声较大的问题,提出一种基于定转子槽结构协同优化的交流牵引电机电磁降噪优化设计方法。分析了交流牵引电机电磁噪声的产生机理,阐述了在电机定转子槽底部开槽降噪的基本原理与具体设计方法,并对开槽位置与... 针对交流牵引电机存在电磁噪声较大的问题,提出一种基于定转子槽结构协同优化的交流牵引电机电磁降噪优化设计方法。分析了交流牵引电机电磁噪声的产生机理,阐述了在电机定转子槽底部开槽降噪的基本原理与具体设计方法,并对开槽位置与槽口尺寸进行了参数优化研究。最后对降噪效果进行了仿真验证,同时与传统降噪方法进行了对比分析,结果表明采用所提电磁降噪优化设计方法对交流牵引电机定转子槽结构进行优化处理后,在保证其效率有所增加的情况下,电磁噪声得到了显著下降,因而取得了较好的降噪效果。 展开更多

关键词 交流牵引电机 电磁降噪 定转子槽结构协同优化 参数优化

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基于定转子齿开槽的开关磁阻电机振动噪声抑制 被引量：2

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作者 周云红 王东 +2 位作者 黄飞 胡泮 孙玉坤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期312-321,共10页

振动噪声的抑制是近年来开关磁阻电机研究的热门领域。根据麦克斯韦张量法理论分析了径向磁拉力减小的原理,通过在定子齿顶、转子齿两侧同时开矩形槽,增大了定转子间气隙长度的同时又将一部分沿径向方向的磁通密度改变为切向方向,减小... 振动噪声的抑制是近年来开关磁阻电机研究的热门领域。根据麦克斯韦张量法理论分析了径向磁拉力减小的原理,通过在定子齿顶、转子齿两侧同时开矩形槽,增大了定转子间气隙长度的同时又将一部分沿径向方向的磁通密度改变为切向方向,减小了径向磁拉力,达到抑制电磁振动的目的。利用参数化扫描的方法,对开关磁阻电机的开槽参数进行了优化,得出开槽尺寸,并对比分析开槽前后电机的径向磁拉力。运用Ansys Workbench模块分别对定转子齿开槽前后的电机定子进行模态、谐响应以及噪声分析,得到其模态固有频率、模态参与因子、振动响应频率以及声压频谱。分析结果表明:该方法有效减小了开关磁阻电机的径向磁拉力,改善了开关磁阻电机的振动和噪声。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 定转子开槽 径向磁拉力 模态分析 振动响应 噪声

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内置式永磁电机齿槽转矩削弱方法研究 被引量：3

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作者 张文超 张学义 +4 位作者 王磊 韩玉桐 颜世龙 许明俊 化思展 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期337-345,共9页

为抑制永磁同步电机齿槽转矩,减少电机振动与噪声,提出一种定子齿顶开辅助槽与转子外圆偏心的结构来抑制齿槽转矩,提升电机的输出性能.首先建立了定子齿顶开槽前后与主气隙分布函数解析式,分析定子开槽与电机主磁场分布及齿槽转矩的关系... 为抑制永磁同步电机齿槽转矩,减少电机振动与噪声,提出一种定子齿顶开辅助槽与转子外圆偏心的结构来抑制齿槽转矩,提升电机的输出性能.首先建立了定子齿顶开槽前后与主气隙分布函数解析式,分析定子开槽与电机主磁场分布及齿槽转矩的关系,同时分析了转子外圆偏心后对齿槽转矩的影响.以内置3相8极48槽V型永磁同步电机为例,利用有限元法对定子齿顶辅助槽个数、槽宽、槽深、槽位置以及转子外圆偏心距等参数进行优化对比分析,获得最优的参数匹配.结果表明:定子齿顶双矩形对称开槽以及转子外圆偏心的方式能有效改善主气隙磁场分布,抑制电机齿槽转矩,优化后的电机气隙磁密5、11、15、17谐波幅值下降明显,电机齿槽转矩峰值降低了59.6%,反电势波形正弦性增强,平均转矩提升,电机输出性能明显改善. 展开更多

关键词 定子辅助槽 齿槽转矩 主气隙分布函数 转子外圆偏心 永磁同步电机

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新型分段定子开关磁阻电机转矩增强和径向力减小的分析研究 被引量：3

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作者 黄朝志 段锦锋 曹文盛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第7期1035-1043,共9页

开关磁阻电机由于结构简单和启动转矩大等优点应用于许多领域,然而与永磁电机相比,其表现出较低的密度转矩和较大的振动噪声。文中提出一种新型分段定子开关磁阻电机,并在每个定子块两侧增设永磁体,构成分段定子混合励磁开关磁阻电机。... 开关磁阻电机由于结构简单和启动转矩大等优点应用于许多领域,然而与永磁电机相比,其表现出较低的密度转矩和较大的振动噪声。文中提出一种新型分段定子开关磁阻电机,并在每个定子块两侧增设永磁体,构成分段定子混合励磁开关磁阻电机。首先介绍了拓扑结构和原理,磁路等效法证明了永磁体对气隙磁通加强作用,同时通过有限元仿真得出永磁体对转矩密度的影响并得出优化永磁体厚度。其次建立外转子齿顶开槽模型分析径向力减小的原理,同时对不同槽口宽度和深度模型仿真分析,得到优化尺寸。最后仿真表明,分段定子混合励磁开关磁阻电机的平均转矩提高了34.2%,转矩脉动下降了19.3%,定转子重叠区间的径向力波降低了12.5%,有效降低了径向力,改善了振动噪声。 展开更多

关键词 分段定子开关磁阻电机 永磁体 混合励磁 外转子齿顶开槽 径向力波 振动噪声

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箱式电机风扇与转子径向通风道串联匹配分析探讨 被引量：1

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作者 陈昌琼 《重庆电力高等专科学校学报》 2023年第1期19-23,共5页

轴向-径向混合通风系统是由转子通风槽等效风扇与外置风扇或者内置风扇,以及风阻、剩余风压组成的所谓风扇串联的通风系统。它的特点是,同一系统中,转子通风槽等效风扇与外置风扇(或者内置风扇)属于串联运行,此时,系统中流经各风阻的风... 轴向-径向混合通风系统是由转子通风槽等效风扇与外置风扇或者内置风扇,以及风阻、剩余风压组成的所谓风扇串联的通风系统。它的特点是,同一系统中,转子通风槽等效风扇与外置风扇(或者内置风扇)属于串联运行,此时,系统中流经各风阻的风量不再取决于系统中任何一个单一的风扇,而是决定于两个风扇的联合作用。经分析结果显示,如果电机风道的风阻较大,则宜用风扇的串联运行;如果风阻较小,则宜选用风扇的并联运行,否则不仅不能增强通风效果,反而会增加通风损耗。因此增加转子的通风道数量,增加铁心散热面积,对改善电机散热的效果非常显著。 展开更多

关键词 混合通风 风路串联 风扇 转子通风槽

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开关磁阻电机定子两侧极靴和转子两侧开槽的优化

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作者 黄朝志 张文进 孙燕文 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第28期12115-12121,共7页

针对开关磁阻电机表现出较高的转矩脉动和较大的振动幅度,提出一种改进的开关磁阻电机结构,即在定子两侧添加极靴和转子两侧开槽。在定子两侧添加极靴,提高电机的最小电感,来增大换相区间的最小转矩,以降低电机的转矩脉动;在转子两侧开... 针对开关磁阻电机表现出较高的转矩脉动和较大的振动幅度,提出一种改进的开关磁阻电机结构,即在定子两侧添加极靴和转子两侧开槽。在定子两侧添加极靴,提高电机的最小电感,来增大换相区间的最小转矩,以降低电机的转矩脉动;在转子两侧开槽,改变气隙磁密的方向,增大气隙磁密的切向分量、减小气隙磁密的径向分量,通过减小径向力的波高,进而减小电机的噪声。对于极靴参数和开槽参数最优值的确定,通过改进的非支配遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms-II,NSGA-Ⅱ)将控制参数(开通角和关断角)与结构参数(极靴参数和开槽参数)进行协同优化。通过仿真和实验证明,优化后的电机模型相较于初始模型,电机的平均转矩得到提高、转矩脉动得到降低,且电机的振动得到了减小。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 定子极靴 转子开槽 改进的非支配遗传算法(NSGA-II)

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汽轮发电机转子副槽通风冷却系统流动特性研究 被引量：21

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作者 胡晓红 袁益超 +3 位作者 刘聿拯 周文铸 马有福 仝庆华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期91-96,共6页

在转子副槽通风冷却系统中,副槽结构、径向风道分布、槽楔出风口直径等参数,直接影响转子风道冷却介质流动特性。为减少副槽通风系统转子轴向温差及热应力,必须使转子沿轴向各径向风道内冷却介质流量分配尽可能均匀。针对转子副槽通风... 在转子副槽通风冷却系统中,副槽结构、径向风道分布、槽楔出风口直径等参数,直接影响转子风道冷却介质流动特性。为减少副槽通风系统转子轴向温差及热应力,必须使转子沿轴向各径向风道内冷却介质流量分配尽可能均匀。针对转子副槽通风系统的结构特点,建立转子绕组通风离散计算模型。并应用该模型对125MW空冷汽轮发电机转子副槽通风系统进行计算。研究副槽结构、转子槽楔出风口直径、转子径向风道布置等对转子径向风道流量分配的影响。研究结果表明,在相同入口流量下,副槽截面积越大,径向风道流量偏差越小;转子槽楔直径越小,径向风道流量偏差越小;采用变径向风道间距,可使径向风道流量偏差减小。该文的研究结果对汽轮发电机转子副槽通风冷却系统的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子 副槽通风 离散模型 流量偏差

原文传递

多风路大型空冷汽轮发电机三维流场计算 被引量：28

8

作者 路义萍 洪光宇 +1 位作者 汤璐 韩家德 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期133-139,6,共7页

针对某大型空冷汽轮发电机,其中定子采用三进四出多风路通风冷却,转子端部采用弧段进风与直段补风,本体采用副槽通风结构,为研究定子压指、冷热风区及转子与气隙中各部分的冷却空气流量分布与内部流场特征,建立了半轴向段包括转子一个... 针对某大型空冷汽轮发电机,其中定子采用三进四出多风路通风冷却,转子端部采用弧段进风与直段补风,本体采用副槽通风结构,为研究定子压指、冷热风区及转子与气隙中各部分的冷却空气流量分布与内部流场特征,建立了半轴向段包括转子一个槽和与之对应的气隙及定子两个槽的物理模型。依据计算流体动力学原理,采用有限体积法,利用工程计算得到的压力入、出口边界条件,对计算域内的三维湍流流场进行了数值模拟。结果表明：转子轴径向段槽楔出风口的静压急剧增大,副槽段各出风口的压力约为3600Pa,以150Pa幅度上下波动。气隙中空气静压在3000~4000Pa之间变化,局部存在反向流,有涡流形成。 展开更多

关键词 空冷汽轮发电机 定转子 流场 多风路

原文传递

从电机设计的角度减少高速永磁电机转子损耗 被引量：44

9

作者 周凤争 沈建新 林瑞光 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1587-1591,共5页

高速永磁无刷直流电机的转子涡流损耗主要是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的.转子涡流损耗使电机的效率下降并能引起转子永磁体的退磁.从电机设计的角度,采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同... 高速永磁无刷直流电机的转子涡流损耗主要是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的.转子涡流损耗使电机的效率下降并能引起转子永磁体的退磁.从电机设计的角度,采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同的定子结构、槽开口大小以及气隙长度对高速永磁无刷直流电机转子损耗的影响.利用傅里叶变换,得到了分布于定子槽开口处的等效电流片的空间谐波分量,然后采用计及转子集肤深度和涡流磁场影响的解析模型计算高速电机转子损耗,并对解析计算结果通过有限元仿真加以验证.结果表明,3槽集中绕组结构中含有2次、4次等偶次空间谐波分量,该谐波分量在转子中产生大量的涡流损耗.定子结构对高速电机转子涡流损耗影响很大,合理地设计定子结构能够减小转子涡流损耗. 展开更多

关键词 永磁无刷直流电机 高速电机 转子损耗 定子结构 槽开口 气隙长度

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大型汽轮发电机转子通风系统流动特性分析 被引量：2

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作者 郭长仕 刘聿拯 +1 位作者 袁益超 胡晓红 《电站系统工程》 北大核心 2005年第5期1-3,共3页

分析了大型汽轮发电机轴向-径向通风系统、槽底副槽通风系统和气隙取气斜流通风系统的特点,对这三种通风系统的转子通风进行了流动特性分析,指出了它们今后的发展和研究的方向。

关键词 汽轮发电机 转子通风 副槽通风 气隙取气 流动特性

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电动汽车用内置式永磁同步电动机转子结构优化 被引量：8

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作者 王晓远 严长伟 《微特电机》 北大核心 2014年第8期26-29,33,共5页

永磁同步电动机具有功率密度高、调速性能好的特点,成为电动汽车用电机的一个很好的选择。设计的电动汽车用内置式永磁同步电动机采用6极36槽双层绕组结构。利用有限元法分别对"一"型、"V"型、"V一"型结... 永磁同步电动机具有功率密度高、调速性能好的特点,成为电动汽车用电机的一个很好的选择。设计的电动汽车用内置式永磁同步电动机采用6极36槽双层绕组结构。利用有限元法分别对"一"型、"V"型、"V一"型结构的性能进行分析,通过比较,选择最适合于电动汽车用的电机转子结构进行优化。同时将采用定子斜槽技术降低电机的空载反电势谐波含量和电机的齿槽转矩。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 有限元法 转子结构 定子斜槽

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小波变换和改进谐波法的感应电动机转速辨识 被引量：1

12

作者 沈显庆 王成元 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2011年第1期25-30,共6页

针对感应电动机无速度传感器开环、闭环控制依赖数学模型的问题,建立了由自适应神经网络与小波变换构成的数字低通滤波器,并给出定子磁场定向改进转子槽谐波辨识转速的方法.利用小波变换辨识定子磁链,数字低通滤波器消除谐波信号、白噪... 针对感应电动机无速度传感器开环、闭环控制依赖数学模型的问题,建立了由自适应神经网络与小波变换构成的数字低通滤波器,并给出定子磁场定向改进转子槽谐波辨识转速的方法.利用小波变换辨识定子磁链,数字低通滤波器消除谐波信号、白噪声、频率变化等干扰因素的影响,保证准确提取转子槽谐波电压.仿真实验结果表明,该算法具有较强的鲁棒性,可在强噪声下进行信号检测,有效提高转速的辨识精度,使转速可以在很宽的范围内进行调整,并可改善其动态性能和低速性能. 展开更多

关键词 无速度传感器 改进转子槽谐波法 定子磁链 小波变换 转速辨识 自适应神经网络 数字低通滤波器 调速性能

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定转子槽配合对高压异步电动机温升的影响 被引量：1

13

作者 程雪玲 吴泰 马砚芳 《防爆电机》 2013年第4期14-17,共4页

定、转子槽配合选择不当,会引起电机附加损耗增加和电机内风路不畅,从而导致电机温升过高。从实例进行分析定转子槽配合对高压鼠笼型异步电动机的温升及效率的影响,提出解决问题的方法,并推出优选少槽配合方案。

关键词 定转子槽配合 温升 少槽配合 效率

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双作用多级滚柱转子油泵优化设计

14

作者 张生昌 连加俤 +3 位作者 邓鸿英 柯愈龙 陈锡栋 张玉林 《石油矿场机械》 2011年第12期33-37,共5页

介绍了国内外抽油泵的类型和特点,并分析了各自的优缺点。以获得专利的双作用滚柱转子泵结构为基础,优化了定子型线和转子槽型,改进了吸排液腔,设计了滚柱平衡装置。改进后有效地改善了滚柱的受力,提高了该型泵的效率和可靠性。

关键词 滚柱转子泵 优化设计 平衡柱 定子流道 转子槽型

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空冷200MW与水氢冷200MW发电机对比分析 被引量：1

15

作者 汪伟 《防爆电机》 2010年第3期6-8,16,共4页

从空冷200MW发电机主要设计参数、冷却方式特点与水氢冷200MW机组对比分析,探讨了该发电机的主要设计特点和应用前景。

关键词 发电机 转子 定子 空冷 通风

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浅谈1.5MW双馈风力发电机定、转子槽型的选择 被引量：1

16

作者 张胜男 《防爆电机》 2009年第4期5-7,14,共4页

发电机定、转子槽口形状直接影响到发电机感应电势中的谐波含量,同时影响到整个电机生产制造工艺及电机运行的可靠性。通过对1.5MW变速恒频双馈感应发电机定、转子各种槽型下的谐波分析,可找出在结合生产制造工艺方法及生产设备的基础上... 发电机定、转子槽口形状直接影响到发电机感应电势中的谐波含量,同时影响到整个电机生产制造工艺及电机运行的可靠性。通过对1.5MW变速恒频双馈感应发电机定、转子各种槽型下的谐波分析,可找出在结合生产制造工艺方法及生产设备的基础上,适合的定、转子槽口形状。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 定、转子槽型 谐波含量

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定转子材料组合方式对再制造电机性能影响

17

作者 宋守许 夏燕 胡孟成 《微电机》 北大核心 2020年第6期18-23,共6页

为节约资源和提升原电机性能,将非晶材料与硅钢材料组合应用于定转子铁心进行电机再制造。根据定转子材料不同组合方式提出3种再制造方案,基于Ansoft Maxwell分析了不同组合方式对再制造电机磁密、转矩及脉动、铁耗、效率和齿槽转矩等... 为节约资源和提升原电机性能,将非晶材料与硅钢材料组合应用于定转子铁心进行电机再制造。根据定转子材料不同组合方式提出3种再制造方案,基于Ansoft Maxwell分析了不同组合方式对再制造电机磁密、转矩及脉动、铁耗、效率和齿槽转矩等性能的影响,确定了最佳再制造方案,并基于近似叠加算法,采用分段设置定子斜槽削弱了齿槽转矩。与原电机相比,再制造电机铁耗降低51.73%,转矩提高1.43%,转矩脉动降低6.45%,效率提升0.75%,齿槽转矩优化后降低为原电机的19%,表明了再制造电机的优越性。 展开更多

关键词 定转子材料组合方式 再制造电机 齿槽转矩 定子斜槽

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双定子笼障转子无刷双馈发电机冷却空气流变特性数值分析 被引量：9

18

作者 蒋晓东 张凤阁 +1 位作者 周党生 孔令江 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期466-473,共8页

双定子笼障转子无刷双馈发电机(DSCBR-BDFG)采用了背靠背笼障转子以及双定子结构,因此其具有磁场耦合能力强、功率密度高、容错性能好等优势。针对该发电机结构复杂、散热困难、额定运行时局部温升较高的问题,研究通风结构内部冷却空气... 双定子笼障转子无刷双馈发电机(DSCBR-BDFG)采用了背靠背笼障转子以及双定子结构,因此其具有磁场耦合能力强、功率密度高、容错性能好等优势。针对该发电机结构复杂、散热困难、额定运行时局部温升较高的问题,研究通风结构内部冷却空气的流变特性对发电机冷却系统优化设计具有重要意义。以一台50kWDSCBR-BDFG样机为研究对象,阐述了该发电机的机械结构、绕组联结方式以及励磁控制系统,分别建立内外流体区域的三维物理模型和数学模型,给出边界条件和基本假设,根据流体力学理论,采用有限体积法对其湍流控制方程进行数值求解,得到了发电机内部空间不同位置的空气流速、流量以及迹线等空间分布特点,并对其进行详细分析。通过研究揭示了DSCBR-BDFG内部冷却介质流变特性的分布规律,为后续对该发电机通风冷却结构的优化设计提供依据。 展开更多

关键词 双定子笼障转子无刷双馈发电机 机械结构 通风结构 流体流变特性 有限体积法

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1000MW级汽轮发电机转子绕组副槽通风冷却系统的分析计算 被引量：7

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作者 胡晟 《上海第二工业大学学报》 2007年第3期169-174,共6页

依据空气动力学原理,建立了副槽通风系统的转子绕组通风计算模型,给出了副槽和转子绕组径向风道内冷却气体压力、流量和流速的计算方程,并对一台转子绕组采用副槽通风系统的1000MW汽轮发电机副槽和转子绕组的通风进行了分析计算。使用... 依据空气动力学原理,建立了副槽通风系统的转子绕组通风计算模型,给出了副槽和转子绕组径向风道内冷却气体压力、流量和流速的计算方程,并对一台转子绕组采用副槽通风系统的1000MW汽轮发电机副槽和转子绕组的通风进行了分析计算。使用节点单元热阻等效网络方法计算出了该电机转子绕组各单元的温度。该分析计算方法对大容量汽轮发电机的设计是实用有效的。 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子绕组 副槽通风 温度

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小型五相感应电机设计及槽数选取分析 被引量：1

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作者 熊义勇 赵镜红 《微特电机》 2020年第6期28-32,共5页

针对某小型五相感应电机基于磁路法开展初步设计,利用Ansoft软件对电机槽型进行了优化设计,并介绍了通过绕组函数法计算其电感参数的方法;针对小型五相感应电机中定转子槽数进行了筛选,针对定子20槽、30槽、40槽、转子26槽的电机分别进... 针对某小型五相感应电机基于磁路法开展初步设计,利用Ansoft软件对电机槽型进行了优化设计,并介绍了通过绕组函数法计算其电感参数的方法;针对小型五相感应电机中定转子槽数进行了筛选,针对定子20槽、30槽、40槽、转子26槽的电机分别进行了仿真分析,验证了设计的合理性,从起动转速、定子电流、径向气隙磁密的仿真对比分析,得出定子40槽可以作为转子26槽的小型五相电机优选的结论。 展开更多

关键词 感应电机 设计 定转子 槽数

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