电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律及相应的影响研究
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摘 要：为获得电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律和影响情况，提出电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律及相应的影响研究。采用有限元软件对涡流损耗进行分析，得出径向每层永磁体涡流损耗的数值大小，绘制周向分布规律图;根据其分布规律，从温度、磁场等方面变化分析涡流损耗分布的影响，完成提出的研究。得到准确的涡流损耗分布规律以及相应的影响。
关键词：永磁体;同步电机;涡流损耗;电动飞机
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.184
0 引言
电动飞机永磁同步电机是利用外部旋转磁场吸引内部恒定磁场进行转动，同步电机具有运转效率高、功率密度大、能控性强等优势，广泛应用于高性能驱动领域。电动飞机永磁同步电机分为三种，分别为双凸极永磁电机（Doubly-Salient Permanent Magnet Motor）、磁通反向电机（Flux Reversal Machine）、通切换型永磁电机（Flux-Switching Permanent Magnet Machine）[1]。每种结构的原理因为永磁体的位置不同，具体原理会有所差别，但原理共性是相同的。节能减排是全球各行业的共同目标，对于我们而言，更加高效的永磁同步电机就是不断追求的目标，提高效率就是减小损耗，所以涡流损耗分布规律及影响成为了亟待研究的问题，为获得其涡流损耗分布规律，以及相应的影响，提出电动飞机永磁同步电机的涡流损耗分布规律及相应的影响研究。
1 同步电机的涡流损耗分布规律
电动飞机永磁同步电机的损耗主要体现在机械损耗、电气损耗两个方面[2]。机械损耗包括是轴承损耗、有刷电机换向器损耗、转子的动平衡损耗等。电气损耗包括铜线损耗和定子损耗。电流引起铁芯内部温升增加，产生'铜耗“形成铜线损耗[3]。定子损耗是由于涡流的产生，引起涡流损耗的同时，产生定子衰减，即为定子损耗。
为研究同步电机的涡流损耗分布规律，基于ANSYS Maxwell軟件进行2D电磁场时步有限元计算，2D永磁体涡流损耗计算模型是基于涡流沿电机轴向均匀分布这个假设来计算的。本文首先在ANSYS Maxwell平台上建立了一台20kW电动飞机永磁同步电机的2D模型，在基本几何模型的基础上，对模型进行设置，其中为了计算永磁体涡流损耗，对永磁体施加eddy loss（涡流）效应...
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