电力科技与管理成果库 新型分数槽永磁电机及设计

　　1.永磁电机主要应用于风力发电及新能源电动汽车领域，新型分数槽永磁电机为属于高效永磁电机，也是当前发展趋势，市场上此类新型电机少有介绍。 2.本书作者为华北电力大学教授，博士生导师，在此领域拥有多项专利发明。 3.本书为定制书，也用于硕士、博士的研究生教学。

　　王艾萌，华北电力大学教授，博导，主要研究领域永磁电机及其控制以及在新能源领域的应用，在美国威斯康星州麦迪荪大学跟随Thomas M.JAHNS美国工程院士做访问教授。主持北京自然科学基金、河北自然科学基金多项和横向科研项目多项，拥有永磁电机发明专利多个，在国内外著名期刊及国际会议上发表科研论文80余篇。

1　分数槽永磁电机特点及应用 1
1.1 分数槽永磁电机的绕组特点 1
1.2 分数槽永磁电机的优缺点 6
1.3 分数槽永磁电机在新能源领域中的应用 7
1.3.1 风力发电领域的应用 7
1.3.2 新能源汽车领域的应用 10
1.3.3 分数槽集中绕组永磁电机应用实例 13
1.4 新型分数槽永磁电机的应用与发展 15
1.5 本章小结 19
2　分数槽永磁电机全齿与隔齿绕组 20
2.1 分数槽全齿绕组和隔齿绕组 20
2.2 分数槽全齿绕组电机 21
2.2.1 线圈感应电动势 21
2.2.2 分数槽电机的周期性 23
2.2.3 相邻辐条角的计算 24
2.2.4 叠加相量的奇偶性 25
2.2.5 绕组可行性的判断 25
2.2.6 分相规则 26
2.2.7 电机槽电动势星形图示例 27
2.8 全齿绕组的谐波次数 28
2.2.9 全齿绕组的绕组因数计算 29
2.3 分数槽隔齿绕组电机 32
2.3.1 全齿绕组转换成隔齿绕组的条件 32
2.3.2 隔齿绕组分布因数的计算 36
2.3.3 全齿绕组与隔齿绕组的绕组因数及谐波含量的比较 44
2.4 分数槽集中绕组电机的互感 45
2.5 本章小结 47
3　分数槽永磁电机实例设计 49
3.1 分数槽永磁电机的槽极配合 49
3.2 电机主要尺寸及结构的确定 51
3.2.1 定子几何尺寸的选择 51
3.2.2 转子结构及尺寸的选择 54
3.2.3 气隙长度的选取 59
3.3 绕组类型的选择 60
3.3.1 优化电机结构参数 60
3.3.2 绕组类型的优势分析 65
3.4 分数槽永磁电机设计实例 1 68
3.4.1 近极槽永磁电机的初步设计 68
3.4.2 绕组的分配 73
3.4.3 有限元建模及性能分析 76
3.4.4 样机制造及测试 86
3.5 分数槽永磁电机设计实例 2 88
3.5.1 永磁转子的结构 89
3.5.2 绕组的分配 90
3.5.3 有限元建模及性能分析 92
3.5.4 样机制造及仿真结果 98
3.6 本章小结 100
4　模块化分数槽永磁电机 102
4.1 模块化分数槽永磁电机的特点 102
4.2 模块化永磁电机的定子结构形式 103
4.2.1 全齿绕组和隔齿绕组模块化定子结构 104
4.2.2 模块化电机的槽极配合及绕组因数 105
4.2.3 模块化电机的组装 106
4.3 模块化分数槽永磁电机的设计实例 108
4.3.1 隔齿绕组永磁电机定子模块化设计及分析 108
4.3.2 全齿绕组永磁电机定子模块化设计及分析 127
4.3.3 分数槽永磁电机模块化性能对比 136
4.4 模块化分数槽永磁电机的应用 140
4.5 本章小结 142
5　分数槽永磁电机测试 143
5.1 转矩转速及电参数测量 143
5.2 静态测试 145
5.2.1 直流电阻 145
5.2.2 交流电阻 145
5.2.3 电感测试 146
5.3 开路测试 149
5.3.1 反电动势的测量 150
5.3.2 开路铁耗的计算 151
5.3.3 齿槽转矩的测试 153
5.4 短路测试 153
5.4.1 短路时 d 轴电感 153
5.4.2 短路铁耗 154
5.5 变频器驱动测试 155
5.5.1 改变电流控制角测试 156
5.5.2 改变电流幅值测试 157
5.5.3 电感测量 159
5.5.4 损耗计算 160
5.5.5 效率分布图 160
5.5.6 变速测试 160
5.6 本章小结 162
参考文献 164