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        考慮諧波磁動(dòng)勢(shì)的雙邊直線感應(yīng)電機(jī)推力特性計(jì)算

        2022-06-24 02:27:50劉慧娟
        關(guān)鍵詞:磁動(dòng)勢(shì)單層雙層

        劉慧娟,王 宇,張 千,呂 剛

        (北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院,北京 100044)

        直線電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性強(qiáng)、運(yùn)行速度快等特點(diǎn),可以直接將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,因此被廣泛地應(yīng)用在機(jī)械傳輸、電磁彈射、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域[1].短初級(jí)DLIM 因其初級(jí)長(zhǎng)度短、制造成本低等特點(diǎn),在軌道交通等領(lǐng)域具有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[2].目前對(duì)直線感應(yīng)電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和電磁性能計(jì)算主要采用解析法和有限元法[3-4],從控制策略和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面提升電機(jī)的電磁性能[5-6].

        直線電機(jī)的推力特性是衡量其性能優(yōu)越的重要指標(biāo),由繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)是影響電磁推力的重要因素.磁動(dòng)勢(shì)分布隨繞組結(jié)構(gòu)的變化而變化,目前常見的繞組形式有分布式繞組、集中繞組、環(huán)形繞組[7],繞組外部連接方式主要有三角形連接、星形連接和開放式連接等[8].文獻(xiàn)[9]提出了一種不同于傳統(tǒng)雙層繞組的新型雙層無(wú)槽集中繞組,提高了繞組系數(shù)和推力密度.文獻(xiàn)[10-11]依據(jù)繞組結(jié)構(gòu),對(duì)比分析了間隔繞組、全齒繞組,集中繞組、分布繞組對(duì)直線電機(jī)推力的影響.

        電機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí),初級(jí)繞組中通入三相對(duì)稱電流,會(huì)產(chǎn)生周期性階梯形磁動(dòng)勢(shì)波[12],可分別采用矢量法和積分法求取交直流電機(jī)的磁動(dòng)勢(shì)值[13].在實(shí)際計(jì)算過程中,為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程,通常忽略了磁動(dòng)勢(shì)諧波作用,只考慮基波磁動(dòng)勢(shì)對(duì)電機(jī)性能的影響.在未考慮諧波磁動(dòng)勢(shì)時(shí),文獻(xiàn)[14]針對(duì)三相交流電機(jī)不對(duì)稱供電的實(shí)際工況,分析了磁動(dòng)勢(shì)空間運(yùn)動(dòng)軌跡以及不同區(qū)間磁動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律.文獻(xiàn)[15]采用解析法設(shè)計(jì)了一種用于分析直線感應(yīng)電機(jī)磁動(dòng)勢(shì)分布的數(shù)學(xué)模型,并基于此模型求取了電機(jī)的推力、效率、功率因數(shù)等基本性能.文獻(xiàn)[16]根據(jù)不同的繞組排列方式,分析了合成磁動(dòng)勢(shì)基波的時(shí)間和空間特性,用以提高直線感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行效率.

        為了準(zhǔn)確計(jì)算繞組磁動(dòng)勢(shì)對(duì)電機(jī)性能的影響,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)磁動(dòng)勢(shì)諧波進(jìn)行了相關(guān)研究.針對(duì)分?jǐn)?shù)槽集中繞組磁動(dòng)勢(shì)諧波含量大的問題,文獻(xiàn)[17-18]通過改變定子槽深、繞組分布、齒槽結(jié)構(gòu)等方法降低了磁動(dòng)勢(shì)諧波含量,提高了電機(jī)效率.文獻(xiàn)[19]采用在繞組中注入諧波電流的方法,用以減小繞組磁動(dòng)勢(shì)諧波含量,進(jìn)而減小電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng).文獻(xiàn)[20]計(jì)算了直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的諧波磁動(dòng)勢(shì)分布,確定了磁動(dòng)勢(shì)高次諧波值等于零或顯著降低的條件,提高了電磁推力.

        電機(jī)繞組形式不同時(shí),磁動(dòng)勢(shì)波形及其諧波含量均不相同,為了探究不同諧波含量的磁動(dòng)勢(shì)對(duì)電機(jī)推力特性的影響,本文作者在保證繞組磁動(dòng)勢(shì)安匝數(shù)一致的情況下,設(shè)計(jì)了3 種繞組形式(42 槽雙層整距繞組、41 槽雙層短距繞組、36 槽單層整距繞組)的短初級(jí)DLIM,計(jì)算了3種繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì).在考慮諧波磁動(dòng)勢(shì)的前提下,推導(dǎo)出電磁推力的解析表達(dá)式,計(jì)算出考慮諧波磁動(dòng)勢(shì)時(shí)的平均推力.最后建立了有限元仿真模型,對(duì)電機(jī)的推力特性進(jìn)行計(jì)算和分析,用以驗(yàn)證解析結(jié)果的正確性.

        1 短初級(jí)雙邊直線電機(jī)繞組磁動(dòng)勢(shì)

        1.1 繞組形式

        繞組作為電機(jī)的重要組成部件,只有分析繞組的構(gòu)成及連接方式,才能更好地研究電機(jī)的工作原理及運(yùn)行特性.交流電機(jī)繞組有多種形式,并且可以采用多種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類.根據(jù)電機(jī)相數(shù),可以分為單相及多相繞組;根據(jù)每極每相槽數(shù),可以分為整數(shù)槽和分?jǐn)?shù)槽繞組;根據(jù)槽內(nèi)繞組層數(shù),可以分為單層和雙層繞組;單層繞組又可分為鏈?zhǔn)嚼@組、同心式繞組、交叉式繞組等;雙層繞組又可分為疊繞組和波繞組.圖1給出了短初級(jí)DLIM 常用的三種繞組類型和單邊初級(jí)鐵心模型,其中(a)為7 極42 槽雙層整距繞組、(b)為7 極41 槽雙層短距繞組、(c)為6 極36 槽單層整距繞組,它們的等效極數(shù)均為6.

        1.2 磁動(dòng)勢(shì)分布

        與旋轉(zhuǎn)電機(jī)類似,直線感應(yīng)電機(jī)通入三相對(duì)稱電流時(shí),將產(chǎn)生正弦分布沿著運(yùn)動(dòng)方向向前推移的行波磁場(chǎng),在磁場(chǎng)和次級(jí)渦流的作用下,產(chǎn)生推力,而氣隙磁場(chǎng)由磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,因此磁動(dòng)勢(shì)的分布情況會(huì)影響電機(jī)的推力性能.

        以各項(xiàng)參數(shù)如表1 所示的3 種短初級(jí)DLIM 為研究對(duì)象,電機(jī)繞組采用分布式結(jié)構(gòu),每極每相槽數(shù)為2.

        42、41 槽繞組兩端半填充槽中的導(dǎo)體數(shù)為66,中間全填充槽中的導(dǎo)體數(shù)為132,36 槽單層繞組的每槽導(dǎo)體數(shù)為132.以上3 種電機(jī)繞組的每相串聯(lián)匝數(shù)一致,3 種繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)安匝數(shù)相同.在繞組中通入式(1)所示的三相交流電源.

        圖1 繞組連接方式Fig.1 Winding connection types

        表1 電機(jī)種類Tab.1 Motor types

        在ωt=0°時(shí),以B、C 相磁動(dòng)勢(shì)幅值為基值,得到3 種繞組各相磁動(dòng)勢(shì)和合成磁動(dòng)勢(shì)的標(biāo)幺值分布如圖2、圖3 所示,并以運(yùn)動(dòng)方向上初級(jí)第1 個(gè)槽的中心為橫軸坐標(biāo)原點(diǎn).

        圖2 三相磁動(dòng)勢(shì)分布Fig.2 Three-phase magnetomotive force distribution

        由圖2 可得,沿著初級(jí)x方向,三相磁動(dòng)勢(shì)波形為矩形波且各不相同.在ωt=0°時(shí)刻,A 相繞組磁動(dòng)勢(shì)幅值是B、C 相繞組磁動(dòng)勢(shì)幅值的2 倍.同理,當(dāng)ωt分別為120°、-120°時(shí),B、C 相磁動(dòng)勢(shì)幅值將達(dá)到最大且為另外兩相的2 倍.

        合成磁動(dòng)勢(shì)分布如圖3 所示,其中雙層整距、雙層短距、單層整距繞組的磁動(dòng)勢(shì)幅值分別為4、3.5、4.由于短距繞組上下兩層導(dǎo)體產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)存在抵消作用,導(dǎo)致其合成磁動(dòng)勢(shì)幅值低于整距繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)幅值;因?yàn)槔@組的每槽導(dǎo)體數(shù)相同,所以兩種整距繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)幅值也相等;根據(jù)圖3(a)、(b)可得,雙層繞組兩端存在半填充槽,導(dǎo)致繞組兩端的磁動(dòng)勢(shì)波形發(fā)生畸變,從而使繞組中部的磁動(dòng)勢(shì)對(duì)稱分布,而兩端磁動(dòng)勢(shì)則呈不對(duì)稱分布;單層繞組不存在半填充槽,其磁動(dòng)勢(shì)波形在任意位置均為對(duì)稱分布,如圖3(c)所示.

        圖3 合成磁動(dòng)勢(shì)分布Fig.3 Synthetic magnetomotive force distribution

        對(duì)三相合成磁動(dòng)勢(shì)進(jìn)行諧波分解,得到其各次諧波幅值分布如圖4 所示.42 槽和41 槽等雙層繞組由于兩端存在半填充槽、極數(shù)為7,導(dǎo)致其合成磁動(dòng)勢(shì)并非完全呈周期性變化,且諧波分解后主要存在3、4 次諧波(42、41 槽繞組3、4 次諧波的合成磁動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于其基波磁動(dòng)勢(shì))以及在3、4 次諧波附近的低次諧波,除此之外,還含有38、39、44、45 等高次諧波;36 槽單層整距繞組的磁動(dòng)勢(shì)主要分解為3 次諧波(此時(shí)36 槽繞組的3 次諧波磁動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于其基波磁動(dòng)勢(shì)),還包括33、39 等高次齒諧波.按照上述的分解方法,下文所述的“基波磁動(dòng)勢(shì)”即為42 和41 槽繞組3、4 次諧波的合成磁動(dòng)勢(shì)或36 槽繞組的3 次諧波磁動(dòng)勢(shì).

        圖4 諧波幅值分布Fig.4 Harmonic amplitude distribution

        結(jié)合圖4 分析,由于雙層繞組存在半填充槽,合成磁動(dòng)勢(shì)波形兩端發(fā)生畸變,導(dǎo)致其諧波含量多于單層繞組的諧波含量;另外由于短距繞組的節(jié)距為5τ/6(τ為極距),具有削弱高次諧波的作用,因此41 槽雙層短距繞組的諧波含量低于42 槽雙層整距繞組的諧波含量.

        圖5 磁動(dòng)勢(shì)波形分解Fig.5 Magnetomotive force waveform decomposition

        為了對(duì)比分析考慮不同次諧波時(shí)磁動(dòng)勢(shì)的波形分布,圖5 給出了三種繞組各次諧波的總合成磁動(dòng)勢(shì)、3 至4 次諧波合成磁動(dòng)勢(shì)或3 次諧波磁動(dòng)勢(shì)(基波磁動(dòng)勢(shì))、1 至6 次諧波合成磁動(dòng)勢(shì)的分布情況.其中繞組為36 槽單層整距時(shí),由于磁動(dòng)勢(shì)低次諧波含量較少,所以3 次諧波磁動(dòng)勢(shì)波形與1 至6 次諧波磁動(dòng)勢(shì)波形重合.繞組為雙層整距和雙層短距時(shí),考慮1至6 次諧波的磁動(dòng)勢(shì)波形要更接近于原始階梯形波.

        2 電磁場(chǎng)求解

        2.1 模型建立

        在考慮諧波磁動(dòng)勢(shì)的情況下,對(duì)電機(jī)進(jìn)行解析計(jì)算.以初級(jí)鐵心為靜止參考坐標(biāo)系的短初級(jí)DLIM 的數(shù)學(xué)模型如圖6 所示,模型分為初級(jí)與次級(jí)耦合區(qū)域Ⅰ,無(wú)初級(jí)兩端非耦合區(qū)域Ⅱ和區(qū)域Ⅲ.當(dāng)電機(jī)氣隙與極距的比值小于0.25 時(shí),可采用一維場(chǎng)理論分析,計(jì)算結(jié)果完全滿足精度要求[21].對(duì)于具有上述3 種繞組的直線感應(yīng)電機(jī),對(duì)其進(jìn)行解析計(jì)算,為了便于分析,作如下基本假設(shè):1)忽略橫向邊端效應(yīng);2)電流沿z軸方向流動(dòng);3)初級(jí)鐵心的磁導(dǎo)率為無(wú)限大,不計(jì)鐵心飽和,電導(dǎo)率為零;4)氣隙長(zhǎng)度為常數(shù);5)次級(jí)沿x方向無(wú)限長(zhǎng),鐵心y方向高度無(wú)限大.

        圖6 短初級(jí)DLIM 電機(jī)數(shù)學(xué)模型Fig.6 Mathematical model of short primary DLIM

        利用電磁場(chǎng)理論進(jìn)行一維場(chǎng)解析計(jì)算,將開槽的初級(jí)鐵心用表面光滑的鐵心替代,并依據(jù)磁動(dòng)勢(shì)相等原則,用一無(wú)限薄的電流層代替實(shí)際初級(jí)繞組電流,線電流密度幅值為

        式中:L1為初級(jí)長(zhǎng)度;y1為節(jié)距;q1為每極每相槽數(shù);τn、φn、J1n分別為初級(jí)n次諧波的極距、初始相位、電密幅值;f為電流頻率;ω為角頻率.

        為了便于計(jì)算,將線電流密度用復(fù)指數(shù)形式表示為

        由于各次諧波的極距不同,n次諧波移動(dòng)的滑差率為

        2.2 邊界條件

        式 中:M1n、N1n、P1n、Q1n、M2n、N2n、P2n、Q2n的 解 析 式如下

        因此可根據(jù)式(16)、式(17)、式(18)得到耦合區(qū)域(0<x<L1)氣隙磁密、電場(chǎng)強(qiáng)度、次級(jí)電密的表達(dá)式.非耦合區(qū)域的氣隙磁密可由式(20)求得,根據(jù)▽×H=J,得到區(qū)域Ⅱ、Ⅲ的電流密度解析式,如下

        2.3 推力計(jì)算

        通有三相對(duì)稱正弦電流源的短初級(jí)DLIM,依據(jù)洛倫茲力公式,其平均電磁推力Fem可由次級(jí)電流層線密度j2的共軛和氣隙磁密By乘積取積分得到.電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的推力表達(dá)式為

        由2.2 節(jié)解析計(jì)算可得,次級(jí)電密和氣隙磁場(chǎng)均為分段函數(shù),次級(jí)電密可分為耦合區(qū)域電密j21、入端非耦合區(qū)域電密j22、出端非耦合區(qū)域電密j23,因此,電磁推力的解析式可用式(28)表示.Fem1、Fem2、Fem3分別為各個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的電磁推力.

        電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行時(shí),非耦合區(qū)的氣隙磁密較小,其產(chǎn)生的電磁推力相對(duì)于耦合區(qū)域的推力而言可以忽略不計(jì).因此電磁推力可由耦合區(qū)域中各次諧波產(chǎn)生的推力疊加而成,其解析式為

        3 推力特性驗(yàn)證

        根據(jù)上一節(jié)得到的推力表達(dá)式,計(jì)算不同頻率下考慮磁動(dòng)勢(shì)諧波時(shí)的推力特性曲線.并建立有限元模型,比較解析法與有限元法計(jì)算得到的推力大小,驗(yàn)證解析計(jì)算的正確性.

        3.1 同一繞組考慮不同次諧波的推力

        首先驗(yàn)證諧波磁動(dòng)勢(shì)對(duì)電機(jī)推力的影響.根據(jù)1.2 節(jié)磁動(dòng)勢(shì)分解結(jié)果,針對(duì)上述3 種繞組形式,分別解析計(jì)算不同頻率下,僅考慮基波磁動(dòng)勢(shì)(42 槽、41 槽繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)為3、4 次諧波的合成磁動(dòng)勢(shì),36 槽繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)為3 次諧波磁動(dòng)勢(shì))時(shí)的電磁推力和考慮各次諧波磁動(dòng)勢(shì)時(shí)的電磁推力,并比較分析兩種情況下得到的推力值.

        圖7 為解析計(jì)算得到的短初級(jí)DLIM 的推力特性曲線,結(jié)合圖7 分析,比較不同工況下諧波磁動(dòng)勢(shì)S對(duì)推力的影響.當(dāng)電機(jī)工作在臨界轉(zhuǎn)速時(shí),僅考慮基波磁動(dòng)勢(shì)和考慮各次諧波磁動(dòng)勢(shì),兩種情況下計(jì)算得到的推力值相差最大,因此在臨界轉(zhuǎn)速時(shí)諧波磁動(dòng)勢(shì)對(duì)推力的作用最明顯;當(dāng)速度高于臨界轉(zhuǎn)速時(shí),電機(jī)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),兩種情況下計(jì)算的推力曲線近似重合,可得在穩(wěn)態(tài)時(shí)諧波磁動(dòng)勢(shì)對(duì)推力的影響較??;速度低于臨界轉(zhuǎn)速時(shí),電機(jī)處于不穩(wěn)定狀態(tài),42、41槽雙層繞組的電機(jī)考慮諧波磁動(dòng)勢(shì)后產(chǎn)生的推力高于只考慮基波時(shí)產(chǎn)生的推力,諧波磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生有利于電機(jī)運(yùn)動(dòng)的推力.36槽單層繞組的電機(jī)在考慮諧波磁動(dòng)勢(shì)后產(chǎn)生的推力低于只考慮基波時(shí)產(chǎn)生的推力,此時(shí)諧波磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生阻礙電機(jī)運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力.

        隨著工作頻率的增加,三種繞組的電機(jī)計(jì)算得到的最大電磁推力均略有降低,堵動(dòng)時(shí)的推力呈下降趨勢(shì).整體來看,雖然各個(gè)繞組產(chǎn)生的諧波含量不同,但在只考慮基波磁動(dòng)勢(shì)和考慮諧波磁動(dòng)勢(shì)兩種情況下,推力差值最大均不超過5 N,誤差在6%以內(nèi).由此可得,諧波磁動(dòng)勢(shì)在一定程度上可以影響推力大小,在軌道交通等大推力控制精度要求高的場(chǎng)合,需要考慮諧波磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電磁推力.

        3.2 不同繞組推力解析與仿真結(jié)果對(duì)比

        圖7 磁動(dòng)勢(shì)諧波作用下的推力曲線Fig.7 Thrust curves under harmonic MMF

        為了驗(yàn)證解析計(jì)算的正確性,通過有限元軟件建立短初級(jí)DLIM 的仿真模型,圖8 為42 槽雙層整距繞組的二維有限元模型.繞組中通入有效值為6.85 A,頻率為60 Hz 的三相對(duì)稱正弦電流,仿真計(jì)算3 種電機(jī)不同工況下的平均推力.采用1~6 次諧波磁動(dòng)勢(shì)解析計(jì)算不同滑差下的電機(jī)推力,并比較有限元法與解析法計(jì)算得到的平均推力值.

        圖8 有限元仿真模型Fig.8 Finite element simulation model

        圖9 為采用兩種方法計(jì)算得到的平均電磁推力隨滑差率的變化曲線,所有推力曲線的變化趨勢(shì)保持一致.為了驗(yàn)證磁動(dòng)勢(shì)波形對(duì)推力的影響,針對(duì)3 種不同繞組形式的電機(jī),分別比較解析法和有限元法計(jì)算得到的3 條推力曲線.首先對(duì)比解析法得到的3 條曲線:當(dāng)滑差率在0 至臨界值時(shí),電機(jī)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),雙層整距繞組的電機(jī)產(chǎn)生的推力最大.根據(jù)式(29)分析,由于整距繞組的磁動(dòng)勢(shì)幅值高于短距繞組的磁動(dòng)勢(shì)幅值,且42 槽雙層繞組的初級(jí)長(zhǎng)度大于36 槽單層繞組的初級(jí)長(zhǎng)度,所以42槽整距繞組的電機(jī)產(chǎn)生的推力略高于其他兩種電機(jī)產(chǎn)生的推力;當(dāng)滑差率大于臨界值時(shí),電機(jī)處于不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),推力隨滑差的增大逐漸減小,此時(shí)36槽單層整距繞組的電機(jī)產(chǎn)生的推力略高于其他兩種電機(jī)產(chǎn)生的推力.接著比較有限元仿真得到3 條推力曲線:在滑差率未達(dá)到臨界值之前,3 條推力曲線的吻合程度較好,說明當(dāng)電機(jī)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),在保證磁動(dòng)勢(shì)安匝數(shù)相同的情況下,磁動(dòng)勢(shì)波形分布對(duì)推力的影響較小,3 種繞組形式的電機(jī)產(chǎn)生的推力近似相同;滑差率大于臨界值時(shí),推力的大小與磁動(dòng)勢(shì)波形的正弦性成正比,此時(shí)36 槽單層整距繞組的電機(jī)產(chǎn)生的推力最大.

        圖9 穩(wěn)態(tài)推力曲線Fig.9 Steady thrust curves

        為了驗(yàn)證解析法的正確性,針對(duì)同一繞組形式的電機(jī),比較兩種方法計(jì)算的推力曲線.由于解析計(jì)算時(shí)初級(jí)電流采用等效電流層替代、鐵心磁導(dǎo)率近似為無(wú)限大,導(dǎo)致電磁推力的解析值與有限元仿真值存在一定的誤差,滑差率為0 時(shí),兩種方法計(jì)算得到的誤差較大.滑差率在0 至臨界值時(shí),穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)由兩種方法計(jì)算的推力偏差低于7 N,誤差在8%以內(nèi).在精度要求不高的情況下,可以近似認(rèn)為兩種方法得到的推力相同,兩種方法具有較好的一致性,有限元法充分驗(yàn)證了解析理論的合理性,保證了解析結(jié)果的正確.

        4 結(jié)論

        1)雙層繞組含有半填充槽,相較于無(wú)半填充槽的單層繞組,其合成磁動(dòng)勢(shì)中諧波含量較多,磁動(dòng)勢(shì)波形正弦性較差;由于短距繞組具有削弱諧波的作用,其磁動(dòng)勢(shì)波形中諧波含量少于整距繞組.

        2)7 極雙層繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)分解后主要包含3、4 次諧波,6 極單層繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)分解后主要包含3 次諧波.當(dāng)電機(jī)工作在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),諧波磁動(dòng)勢(shì)對(duì)推力的影響較?。划?dāng)電機(jī)工作在非穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),雙層繞組的諧波磁動(dòng)勢(shì)可以產(chǎn)生有利于電機(jī)運(yùn)動(dòng)的推力,單層繞組的諧波磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生阻礙電機(jī)運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力.諧波磁動(dòng)勢(shì)可影響推力大小,且不同次諧波對(duì)電機(jī)推力的作用不同.

        3)解析法計(jì)算的推力大于有限元法計(jì)算的推力.電機(jī)工作在穩(wěn)定狀態(tài)下,解析計(jì)算時(shí)雙層整距繞組的電機(jī)產(chǎn)生的推力最大,有限元法計(jì)算時(shí)3 種繞組的電機(jī)推力近似相同;電機(jī)工作在非穩(wěn)定狀態(tài)下,單層繞組的電機(jī)產(chǎn)生的推力最大,整距繞組電機(jī)產(chǎn)生的推力高于短距繞組電機(jī)產(chǎn)生的推力.

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