之前,小編有詳細介紹過永磁電機的永磁體設計及選擇,可知該電機的永磁體設計主要由永磁體的形狀及磁極的結(jié)構(gòu)來決定的,且永磁體應能在指定的作業(yè)空間內(nèi)產(chǎn)生所需求的磁場,永磁體所樹立的磁場應具有 的安穩(wěn)性,磁功能隨作業(yè)溫度和環(huán)境的改變應在允許的范圍內(nèi)。
隨著電機技術(shù)行業(yè)的不斷發(fā)展,新結(jié)構(gòu)和新原理的電機不斷地涌現(xiàn)在各大市場,尤其是在永磁電機中,其自身的磁路結(jié)構(gòu)靈活多樣、磁場分布復雜,給磁路計算帶來了很大的困難,難以得到準確的磁路計算結(jié)果。
要想保證設計計算的準確性,我們就需要進行磁場的數(shù)值計算與分析。那么永磁電機的磁場分析及磁路設計分別是怎樣的呢?下面一同來看看吧!
永磁電機的磁場數(shù)值方法有這些,分別是:有限元法、有限差分法、邊界單元法等,目前應用 為廣泛的是有限元法,而有限元方法是在20世紀40年代被提出的,50年代用于飛機設計,六七十年代被應用到電磁工程領(lǐng)域。其 突出的幾個優(yōu)點分別如下:
①適用于具有復雜邊界形狀或邊界條件、含有復雜媒質(zhì)的定解問題;
②分析過程易于實現(xiàn)標準化,可得到通用的計算程序,且具有較高的計算精度;
③能求解非線性問題。因此有限元法特別適用于求解電機這類邊界形狀復雜、存在材料非線性的磁場問題。
而永磁電機的磁路設計就是根據(jù)對磁場的要求,合理地選擇出磁路的參數(shù)和材料,設計出工藝上可行、特性滿足要求、經(jīng)濟性好、能充分發(fā)揮材料性能的磁路。對于給定的磁路,可以得到其磁路的特性。
但是,如果給定磁路的特性要求,則可能有很多個磁路要滿足要求,而設計的目的就是找到一個滿足要求的磁路。一般的設計過程是這樣的:首先根據(jù)磁路特性的要求,初步確定其大致的磁路結(jié)構(gòu),確定各部分磁路的尺寸和材料,然后運用合適的磁路計算方法計算出磁路的特性。如果 的計算結(jié)果與性能要求之間的誤差在允許的范圍之內(nèi),則磁路設計完成;如果超出允許的范圍,需要調(diào)整磁路的尺寸,甚至改變材料和磁路結(jié)構(gòu),直至得到合理的磁路。
因此,永磁電機的磁路設計主要在于確定磁路的總體結(jié)構(gòu)、磁路的尺寸以及相應材料的選擇。