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目前常用的电机电磁场预测方法主要有三种:数值解析、有限元与等效磁网络分析。数值解析计算精度高,但计算过程中存在大量的微偏分方程及边值问题,导致计算过程复杂繁琐;有限元分析将电机模型剖分成大量足够小的有限计算单元,导致设计分析过程相当费时;动态等效磁网络分析以电机内部实际电磁场为分析基础,避免了诸多粗略的假设与经验公式,计算精度很高,同时将电机内磁通分布相对均匀的区域等效成一个计算单元,设计时间大大降低了,很适合用于电机初期分析设计。 现有的等效磁网络模型中无永磁结构或永磁结构充磁方向单一,相互分离,且具有规则的几何形状,其磁动势可等效成一个常值。Halbach阵列磁动势随阵列位置而变化,因此现有的磁网络模型并不适合于Halbach永磁电机。本文提出了一种分解及合成Halbach阵列磁动势的方法,构建了Halbach永磁电机动态等效磁网络模型,并分析验证了电机电磁特性。 论文主要研究成果包括以下几个方面: 1.提出了一种新的分解和合成Halbach阵列磁动势的方法,并得到了Halbach永磁阵列的等效正弦磁动势(MMF)。 2.以电机定子齿为磁路分支,考虑了永磁体漏磁和磁通饱和等影响,建立了8槽6极Halbach永磁容错电机的动态等效磁网络模型,并分析了Halbach永磁容错电机的电磁性能。 3.创建了Halbach永磁容错电机的二维有限元模型,分析了电机电磁特性,加工制造了样机并对其测试,将分析及测试结果与等效磁网络模型对比,验证了所提出的方法及动态磁网络模型的有效性与准确性。