解析法能够在特定的假设简化条件下,求解麦克斯韦方程组,实现满足一定精度的磁场分析计算,节约大量的计算时问。然而,诸如磁路饱和、定了齿槽、漏磁等因素仍然难以在解析式中较为的体现,过度简化可能导致计算精度偏低。
考虑电枢反应对磁场的影响,运用解析算法分析无槽轴向永磁发电机的内部磁场,计算精度在s%以内;利用解析法计算定了无铁心轴向永磁电机在开路状态下的磁场,永磁体假定轴向充磁且具有恒定的相对磁导率,利用拉普拉斯方程通解的形式来代表永磁体的儿何形状,所得分析结果与三维有限元计算相吻合。但定了开槽结构的轴向永磁电机解析法分析依旧是一个难点。此外,一些研究人员还采用解析法和有限元分析相结合的辅助方法来分析计算电机电磁场
由于日益严峻的能源短缺和环境污染问题,传统交通车辆采用电力驱动是社会和技术发展的必然趋势。低排放的新能源车辆,包括混合动力车辆、纯电动车辆和燃料电池车辆已引起广泛的关注与研究。
轴向永磁电机特殊的结构形式,使得磁通密度沿径向和轴向的分布体现两个立的3D效应:“弯曲效应”和“边缘效应” 。三维有限元分析可以同时考虑两种效应的影响,实现高度的磁场分析,但难以避免计算时问长,而且不便应用于存在多种参变量在较大范围内变动的初始和优化设计。
提出了一种新的基于改进麦克斯韦方程组的三维有限元分析方法计算轴向永磁电机的空载磁通,求得标量磁势的拉普拉斯方程解析解,三维模型将边缘效应和弯曲效应考虑在内,但计算耗时较少。另外,一些 提出采用准三维模型以及分段式二维有限元的方法实现电机磁场较为的分析计算。
鉴于等效磁路法的计算时问和精度适中,此类方法适合应用于电机初始设计和参数优化。近年来,国内外研究人员对等效磁路法在不同类型电机中的应用做出了深入的研究,应用范围包括异步电机、开关磁阻电机、直线电机和轴向永磁电机等。
相比较而言,等效磁路法在轴向永磁电机中的应用还比较少,相关技术还不够成熟,是轴向永磁电机设计分析的一个难点。
采用等效磁路模型,考虑磁路饱和以及磁通的三维分布,分析了一台中问转了轴向永磁电机的磁场分布,终实现优输出转矩的优化设计。采用等效磁路法计算了轴向永磁电机各个部分的磁通分布,由此得到反电动势波形,并通过傅里叶分析实现电机退磁的故障诊断。
永磁体假定轴向充磁且具有恒定的相对磁导率,利用拉普拉斯方程通解的形式来代表永磁体的儿何形状,所得分析结果与三维有限元计算相吻合。但定了开槽结构的轴向永磁电机解析法分析依旧是一个难点。此外,一些研究人员还采用解析法和有限元分析相结合的辅助方法来分析计算电机电磁场