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Maxwell3D环境下的线圈电磁有限元分析

2023-05-10 20:01阅读：

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编辑：杭州那泰科技 www.nataid.com
Maxwell3D环境下的线圈电磁有限元分析
有限元分析对比两条曲线，四相合成后，自定位力只有单相的18%左右，同时自定位力的变化频率提高，周期从单相时的180°缩短至四相时的45°，这将有利于抑制转矩脉动，减轻由其产生的机械振动以及噪音污染。
在Maxwell 3D环境下，于线圈模型的横截面处加载电流，进行电磁场有限元仿真与分析，得到各个电角度下的电磁力，图6为线圈电流为2000安匝时电磁力曲线与自定位力的对比。
经过分析计算，四相TFPM总合成自
定位力矩约占电机总输出力矩的2.3%，电机转矩脉动产生的影响可以忽略。同时，推力最大值达到220N，有效值约为156N。文献中所记载的自起动式永磁同步电动机，设计尺寸与本文提出的TFPM相似。通过电磁场有限元分析，其推力有效值仅为133N左右。
按前文拓扑结构设计了样机，装配之后，电机尺寸约为470×220×200mm3。将上述135°导电模式用于所设计的TFPM样机，采用德州仪器的32位DSPTMS320F2812作为主控芯片，以International Rectifier公司的IR2101功率场效应管驱与Intersil公司生产的IRF730功率开关器件为主，搭建“H”型逆变桥模块，对样机进行驱动。样机实验平台，如图7所示。该平台包括样机、功率驱动板、DSP开发板、稳压电源、上位机，以及电流表、示波器等仪器。
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