本文提出了全谐波转矩永磁电机。在现有永磁电机材料和结构的基础上,通过对电机定子绕组改进和优化控制,使其产生富含谐波的定子旋转磁场,并与永磁转子磁场实时保持正交的相位关系,在满足电磁转矩最大化基本条件下,充分利用永磁同步电机的谐波磁场产生稳定的电磁转矩,从而达到提高转矩密度的目的。通过与传统永磁电机以及直流无刷电机进行对比分析,验证了全谐波永磁同步电机的优越性。 过矢量控制，很容易实现定、转子磁场的同步和相位正交，正弦并且正交的定、转子旋转磁场相互作用产生电磁转矩，如图2所示。图1永磁同步电机转子磁密波形图2正弦波永磁同步电动机定、转子磁场方波永磁同步电机多采用两相导电的运行方式，即在一个60°电角度周期内两相绕组通入直流电，定子磁场近似为空间位置恒定的三角波，它富含了3、5、7等次谐波，当转子方波磁场在空间旋转60°电角度时，三角波定子磁场与旋转方波转子磁场相互作用产生电磁转矩，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com全谐波永磁同步电机-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机如图3所示。图3方波永磁同步电动机定、转子磁场2全谐波转矩永磁同步电机通过上述分析可得正弦波永磁同步电机和方波永磁电机电磁转矩产生有如下特点：①正弦波永磁同步电机定、转子磁场均为正弦波，且相位始终保持正交，满足电磁转矩最大化基本条件③，但是转子谐波磁场未被利用，不满足电磁转矩最大化基本条件②；②方波永磁同步电机定、转子磁场都富含各次谐波，谐波磁场被充分利用产生电磁转矩，满足电磁转矩最大化基本条件②，但定、转子磁场的相位没保持正交，不满足电磁转矩最大化基本条件③。综上所述，正弦波永磁同步电机和方波永磁同步电机定、转子磁场都未被充分利用来产生电磁转矩，不完全满足电机电磁转矩最大化的基本条件，因此转矩密度还有提升空间。鉴于此，本文提出了全谐波转矩永磁电机，它是在现有永磁电机材料和基本结构的基础上，通过对电机定子绕组改进设计和电流优化控制，使其产生富含谐波的定子旋转磁场，如图4所示，并与永磁转子磁场实时保持正交的相位关系，同时满足电磁转矩最大化基本条件②和③，以充分利用永磁同步电机的谐波磁场产生稳定的电磁转矩，从而达到提高转矩密度的目的。图4全谐波?全谐波永磁同步电机-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com