基于電磁場有限元計算的電動機定子磁場諧波分析與研究.pdf

1、諧波磁場是電機產(chǎn)生雜散損耗和電磁噪聲的主要原因，諧波磁場的計算精度直接影響電機雜散損耗和電磁噪聲的分析。研究電機諧波磁場的分析方法是非常有意義的。諧波磁場解析計算的過程簡捷，能獲得物理概念較清晰的解析解，但是對電機的齒槽效應(yīng)、鐵芯飽和等方面做了過多的簡化，造成一定的誤差。電磁場有限元法可以處理復(fù)雜的電機結(jié)構(gòu)、鐵磁材料非線性等問題，是磁場諧波的精確計算方法。
　　本文結(jié)合使用ANSYS有限元分析軟件的實踐，總結(jié)和提出基于電磁場有限元

2、計算的電動機定子磁場諧波分析方法，該方法可達到準確、方便地對磁場諧波進行分析與計算的目的，是一次重要創(chuàng)新，具有理論意義和應(yīng)用價值。
　　首先，本文推導了正弦波供電時永磁電機徑向力波的解析表達式，并對磁場諧波和徑向力波進行分析。提出利用ANSYS有限元軟件對電動機的磁場進行諧波分析，重點介紹了定子磁場諧波分析的思路及其在軟件中的實現(xiàn)方式。通過編寫VBA代碼，制作電機氣隙磁場諧波分析的Excel表，解決了ANSYS有限元軟件中磁場諧波

3、次數(shù)無法判斷的問題，并可以根據(jù)條件篩選出需要的諧波磁場。
　　然后，利用ANSYS有限元軟件分別對60°相帶繞組、120°相帶繞組和不等匝正弦繞組電動機的定子磁場進行諧波分析，對比磁動勢與磁場的諧波次數(shù)和諧波與基波的幅值比，同時探討漏磁、鐵芯飽和鐵芯齒槽對定子磁場諧波的影響，結(jié)果表明磁動勢與磁場諧波分析的結(jié)果基本吻合，并且在鐵芯飽和時，定子磁場出現(xiàn)了3的倍數(shù)次諧波，驗證了基于電磁場有限元計算的電動機定子磁場諧波分析方法的準確性。<