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高速永磁电机定子损耗计算与实验测试研究.pdf
高速永磁电机具有转速高、电机尺寸小、功率密度大、效率高等显著优点，因此高速永磁电机有广阔的应用前景，如在高速压缩机、储能飞轮、纺织、高速磨床等方面的应用。然而高速永磁电机存在着许多技术难点，包括电磁与结构设计、转子强度与刚度分析、永磁体的保护、高速电机的磁悬浮技术、高频与高速附加损耗计算、温升计算与冷却散热方式等。永磁体的温升过高会引起永磁体的退磁，所以准确计算电机内部的损耗，合理设计通风散热，对高速电机尤其重要。针对高速电机定子电流频率高，铁耗大，准确计算困难的问题，本文以高速永磁电机的定子损耗为研究对象，进行了一定的理论研究和实验验证。主要进行以下几方面的研究:在高频下，工频定子铁心损耗的计算方法已不再适合于高速电机。要准确计算定子损耗，进行硅钢片损耗系数的测试是很必要的。普通仪表在高频下测量误差大，而专用的功率分析仪又很昂贵。为解决这一难题，研究了一种基于数字示波器，在高频(40OHz)下测试硅钢片单位质量损耗的方法，并进行了测试方法可行性的验证。实验证明，这种方法测量结果较精确，能满足实际工程的应用，有很大的实用价值。计算了传统理论下硅钢片损耗计算模型和基于Bertotti分立铁耗原理定子损耗计算模型的参数。基于有限元软件Magnet，分析了两种模型计算铁耗的方法，这种方法比传统解析法更准确。高速电机的定子开槽可以有多种情况，不同的开槽数对电机定子的损耗及其它性能都有一定影响，采用有限元场路结合的方法分析了定子开槽的影响。并提出一种在少槽定子齿冠开小齿的结构，这种结构可以同时减少转子涡流损耗和转矩脉动。关键词:高速永磁电机，铁耗计算，高频，定子开抽
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