[1]李胜,谢海东,邓锐,等.Halbach结构在永磁交流伺服电机中的应用[J].微电机,2022,55(08):92-96.
　LI Sheng,XIE Haidong,DENG Rui,et al.Application of Halbach Structure in Permanent Magnet AC Servo Motor[J].MICROMOTORS,2022,55(08):92-96.

点击复制

Halbach结构在永磁交流伺服电机中的应用

《微电机》[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN] 卷: 55卷期数: 2022年08期页码: 92-96 栏目: 出版日期: 2022-09-28

Title:: Application of Halbach Structure in Permanent Magnet AC Servo Motor

文章编号:: 1001-6848（2022）08-0092-05

作者:: 李胜，谢海东，邓锐，谢合成，郎绍辉; (成都微精电机股份公司四川成都 610052)

Author(s):: LI Sheng，XIE Haidong，DENG Rui，XIE Hecheng，LANG Saohui; (Chengdu Electric MFG.Co Chengdu Sichuan 610052)

关键词:: 永磁交流伺服电机; Halbach结构; 解析计算; 有限元仿真; 实验分析

Keywords:: Permanent AC Servo Motors; Halbach structure; Analytic calculation; Finite element simulation; Experimental analysis

分类号:: TM383.4

文献标志码:: A

摘要:: 由正弦波电流驱动的永磁交流伺服电机，因其优良的性能被广泛应用于航空、航天、船舶和军工等领域。而独特的Halbach磁体阵列结构因其特有的充磁方式，具有磁场分布正弦性好、气隙磁密幅值高等优点。为进一步提升永磁交流伺服电机的性能，给出了两类Halbach磁体磁感应强度解析式，分析了Halbach结构在永磁交流伺服电机中的应用及该结构电磁特点，并通过有限元仿真对比研究了平行充磁Halbach结构、径向充磁Halbach结构、常规平行充磁结构与常规径向充磁结构电机的气隙磁场与输出转矩。最后通过搭建实验测试平台验证了仿真的准确性。

Abstract:: Permanent magnet AC servo motor driven by sine wave current is widely used in aviation, aerospace, shipbuilding and military industry because of its excellent performance. The unique Halbach magnet array structure has the advantages of good sinusoidal magnetic field distribution and high air-gap magnetic density amplitude due to its unique magnetization mode. In order to further improve the performance of permanent magnet AC servo motor, the analytical formula of magnetic induction intensity of two kinds of Halbach magnet is given, and the application of Halbach structure in permanent magnet AC servo motor and the electromagnetic characteristics of the structure are analyzed. The air-gap magnetic field and output torque of parallel magnetized Halbach structure, radial magnetized Halbach structure, conventional parallel magnetized structure and conventional radial magnetized structure motor are studied by finite element simulation. Finally, an experimental test platform is built to verify the accuracy of the simulation.

参考文献/References:

[1] 莫为.永磁交流伺服电机弱磁控制的分析与探究[D].西安科技大学,2018.

[2] 江昕.基于Halbach阵列磁极结构的新型永磁电机建模与磁场分析[D].合肥工业大学,2022.

[3] 高锋阳,齐晓东,李晓峰,陶彩霞,高鹏.不等宽不等厚Halbach部分分段永磁同步电机电磁性能解析计算与优化分析[J].电工技术学报,2022,37(06):1398-1414.

[4] 井立兵,龚俊,章跃进,曲荣海.Halbach阵列磁力变速永磁无刷电机解析计算与设计[J].电工技术学报,2020,35(05):954-962.

[5] 倪有源,何强,王群京.双层Halbach永磁电机解析建模与优化[J].电机与控制学报,2020,24(01):53-60+68.

[6] 赵南南,宋梓豪,许檬,陈阁.基于Halbach阵列的永磁风力发电机的设计与优化[J].微电机,2022,55(01):6-11.

[7] 张一鸣,乔德治,高俊侠.Halbach阵列永磁体的研究现状与应用[J].分析仪器,2010(02):5-10.

[8] 乔照威.分段式Halbach阵列永磁同步电机磁场分析及稳健性优化设计[D].天津大学,2013.

备注/Memo

作者简介：李　胜（1979），男，研究方向为永磁电机及特种电机。
　　　　　谢海东（1979），男，研究方向为工艺管理及技术。
　　　　　邓　锐（1995），男，电气工程硕士，研究方向为特种电机。
　　　　　谢合成（1978），男，研究方向为永磁电机及特种电机。
　　　　　郎绍辉（1995），男，研究方向为特种电机。
　　　　　

更新日期/Last Update: 2022-12-09