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作者:葛研军;马雪祺;李海涛;龙威;于涵;
单位:大连交通大学机械工程学院;磁浮交通车辆系统集成湖南省重点实验室;
摘要:针对轴向永磁齿轮电动机(Axial Magnetic Gear Motor,AMGM)整体尺寸偏大导致的转矩密度偏低(≤70 kN·m/m~3)等缺陷,提出了一种双调制式轴向永磁齿轮电动机(Dual-modulation Axial Magnetic Gear Motor,DAMGM)。采用高速侧及低速侧两个调磁环对DAMGM低速转子进行调制,且两个调磁环中的非导磁部分均为永磁体,有效提高了低速转子的输出转矩;另外,与现有AMGM相比,将驱动电动机置于DAMGM高速永磁转子内部,减小了整体轴向尺寸,大幅提高了低速转子的转矩密度(150 kN·m/m~3)。针对现有3D有限元计算时间长、计算机资源浪费严重等问题,给出一种基于圆柱坐标系的DAMGM三维分析方法。根据调磁环的3种边界条件,建立了调制后DAMGM气隙磁场及电磁转矩的数理模型,不仅计算结果准确(与3D有限元相比,平均计算误差≤5%),而且计算时间短(仅为3D有限元的1/10),便于DAMGM不同参数结构的分析、比较与优化。
关键词:轴向永磁齿轮电动机;;气隙磁密;;电磁转矩;;三维分析法
基金资助:辽宁省教育厅自然科学重点攻关项目(JDL2020001);; 大连市科技创新基金项目(2018J12SN071);; 磁浮交通车辆系统集成湖南省重点实验室项目(2018TP1035)