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题名渐变气隙结构下单相无刷直流电机齿槽转矩解析建模
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作者
苏艳
王喜莲
赵海洲
马彦深
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机构
北京交通大学电气工程学院
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出处
《电机与控制学报》
CSCD
北大核心
2024年第11期94-103,116,共11页
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基金
国家重点研发计划资助(2021YFB2500701)。
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文摘
齿槽转矩的准确计算是解决单相无刷直流电机起动死点问题的基础。针对单相无刷直流电机有限元建模繁琐耗时的问题,建立渐变气隙结构下单相无刷直流电机齿槽转矩的解析模型。首先推导渐变气隙结构下气隙磁密的解析表达式,并利用能量法推导齿槽转矩的解析表达式,对其中的气隙磁密和有效气隙长度函数进行简化和傅里叶分解,最终得到齿槽转矩的解析模型。结合自适应复化梯形算法对该解析模型进行计算,避免传统模型中变量物理意义模糊,造成普适性差、预测精度低的问题。将渐变气隙结构下齿槽转矩的解析结果与有限元结果对比,并重点分析过零点偏移角度和峰值,验证所建立的齿槽转矩解析模型的正确性。该解析模型能够利用计算机编程实现快速准确地求解,且模型中各变量均与电机结构相关、物理意义清晰,便于设计人员优化齿槽转矩时寻找各变量之间的规律。
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关键词
解析模型
有限元法
齿槽转矩
单相无刷直流电机
起动
渐变气隙
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Keywords
analytical model
finite element method
cogging torque
single-phase brushless DC motor
start-up
gradient airgap
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分类号
TM351
[电气工程—电机]
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