[发明专利]一种双永磁游标电机数学调制模型及磁场解析方法

权利要求书

1.一种双永磁游标电机数学调制模型及磁场解析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立定子永磁体槽调制算子、定子绕组槽调制算子和转子永磁体槽调制算子数学模型；

步骤2，建立初始定子永磁磁动势、初始转子永磁磁动势和初始电枢磁动势的等效数学模型；

步骤3，依据双永磁游标电机各部分的调制关系，将每个初始磁动势与相应参与作用的一个或多个调制算子相乘，求解出各部分在气隙中的实际磁动势分量；

步骤4，各分量的不均匀气隙经上述过程已换算为均匀气隙，从而解析出各部分在气隙中的磁场分量。

2.根据权利要求1所述的一种双永磁游标电机数学调制模型及磁场解析方法，其特征在于，所选用的双永磁游标电机为定子12槽，定子永磁体12极，转子永磁体19极，包括定子铁芯、定子永磁体、转子铁芯、转子永磁体、定子绕组、气隙六个部分；定子铁芯包含12个分裂齿，每个分裂齿分裂为2个小齿，参与调制；定子12块连续极永磁体分别表嵌在每个分裂齿所产生的槽口；转子铁芯包含19个凸极，参与调制；转子19块连续极永磁体分别表嵌在凸极产生的槽口内；定子电枢绕组采用分数槽集中绕组；气隙位于定子与转子中间，气隙厚度为0.7mm。

3.根据权利要求1所述的一种双永磁游标电机数学调制模型及磁场解析方法，其特征在于，所述步骤1具体过程为：建立定子永磁体槽调制算子、定子绕组槽调制算子和转子永磁体槽调制算子数学模型；调制算子满足线性率，定子调制算子为定子绕组槽调制算子与定子永磁体槽调制算子的线性相乘，转子调制算子即转子永磁体槽调制算子；调制算子为取值为0-1之间的数学函数，表征各槽口处磁动势的降落，使得由定子分裂齿及转子凸极所引起的不均匀气隙等效为均匀气隙。

4.根据权利要求1所述的一种双永磁游标电机数学调制模型及磁场解析方法，其特征在于，所述步骤2具体过程为：根据定转子永磁体参数，分别建立初始定子永磁磁动势与初始转子永磁磁动势模型，为方便建模，初始磁动势可简化等效为方波；根据定子三相电枢绕组位置分布，将每相初始磁动势进行叠加，建立初始电枢磁动势模型，为方便建模，初始磁动势可简化等效为方波，并分解为正转分量以及反转分量。

5.根据权利要求1所述的一种双永磁游标电机数学调制模型及磁场解析方法，其特征在于，所述步骤3中，考虑双永磁游标电机定子的连续极永磁体结构，定子永磁磁动势的调制过程无需再考虑定子永磁体槽的调制效应，初始定子永磁磁动势乘定子绕组槽调制算子可得定子调制定子永磁磁动势，定子调制定子永磁磁动势乘转子调制算子可得实际定子永磁磁动势。

6.根据权利要求1所述的一种双永磁游标电机数学调制模型及磁场解析方法，其特征在于，所述步骤3中，考虑双永磁游标电机转子的连续极永磁体结构，转子永磁磁动势的调制过程无需再考虑转子的调制效应，初始转子永磁磁动势乘定子总调制算子可直接得实际转子永磁磁动势。

7.根据权利要求1所述的一种双永磁游标电机数学调制模型及磁场解析方法，其特征在于，所述步骤3中，电枢磁动势的调制过程同时要考虑定子与转子的调制效应，初始电枢磁动势乘定子调制算子可得定子调制电枢磁动势，定子调制电枢磁动势乘转子调制算子可得实际电枢磁动势。

8.根据权利要求1所述的一种双永磁游标电机数学调制模型及磁场解析方法，其特征在于，所述步骤4具体过程为：将各部分实际磁动势分量乘以均匀气隙系数μ₀/g可得各部分磁场，定子永磁磁场与转子永磁磁场叠加可得空载气隙磁场，空载气隙磁场与电枢磁场叠加可得负载气隙磁场；根据解析出的磁场可得感应电动势、转矩等电磁参数。