[发明专利]基于二分法的感应型无轴承电机优化设计方法

摘要

本发明公开一种基于二分法的感应型无轴承电机优化设计方法，根据转矩绕组产生的气隙磁密峰值B_1m和悬浮力绕组产生的气隙磁密峰值B_2m计算磁场二分系数K_red，然后计算出初始定子外径、最大悬浮力，比较最大悬浮力F_m和最大悬浮力参考值F_mN，根据精度要求，通过改变磁场二分系数K_red，反复迭代确定出符合要求的最终最大悬浮力F_m，从而确定出最终定子外径D_o，进一步优化铁铜用量比例，缩小电机尺寸，可以以电机的最大转矩作为启动转矩，不必过多的关注电机的启动性能，从而使转子槽型得到进一步优化设计，得到更佳的运行性能。

主权项

1.一种基于二分法的感应型无轴承电机优化设计方法，根据电机实际设计要求，选定其转矩绕组极对数P₁、悬浮绕组力极对数P₂、额定功率P_N'、额定转速n_N、最大悬浮力参考值F_mN和最大悬浮力设计精度δ，P₂=P₁±1，其特征是还包括以下步骤：（1）根据实际设计要求选定电机转矩绕组产生的气隙磁密峰值B_1m和悬浮力绕组产生的气隙磁密峰值B_2m，计算磁场二分系数K_red，或，B_m是气隙磁密峰值，B_m=B_1m+B_2m；（2）计算电机的初始定子外径，，l、τ₁分别是根据实际设计要求选定的电机的定子长度和转矩绕组极距，为电机利用系数，= D_i/D_o；D_i是定子内径；（3）计算电机最大悬浮力，F_spec为单位面积上的悬浮力大小，用常规的有限元方法计算得到；（4）根据的要求，比较电机最大悬浮力F_m和所述最大悬浮力参考值F_mN，若不符合要求，则改变磁场二分系数K_red以改变最大悬浮力F_m，反复迭代，以此确定出符合要求的最终最大悬浮力F_m，从而确定出电机的最终定子外径D_o。