摘要
基于印制电路板(PCB)技术的盘式永磁电机(AFPMM)提出一种新型Halbach阵列的转子结构,该阵列结构简单、易于优化.运用矢量磁位法对新型转子产生的空载气隙磁密进行解析推导,获得关于气隙磁场的数学模型.基于该模型,保持永磁体总用量不变,以永磁体极弧系数比和径向长度比作为优化变量,气隙磁密基波幅值和谐波畸变率作为优化目标,确立最优转子结构参数.三维有限元仿真结果表明,解析法所得的气隙磁密波形与有限元法基本一致,验证了所提出解析模型的合理性.与传统Halbach阵列相比,新型Halbach阵列气隙磁密基波幅值提升了10.3％,同时谐波畸变率由19.8％降至4.8％,优化效果明显,可以有效降低高频工况下电机的涡流损耗、提升电机效率.最后制造一台样机进行相关实验测试,验证了解析和仿真分析的正确性,对PCB定子AFPMM的设计具有一定参考价值.
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