来源:本站 发布时间:2015/4/24 14:56:30 点击量:
针对分布绕组弧形直线感应电机端部绕组过长、用铜量较大、端部电阻较大、所占空间较多等缺点,采用一种集中绕组弧形直线感应电机结构。在其他参数相同的前提下,改变电机绕组的链接方式,对其端部绕组长度及所占空间进行计算,分别建立有限元模型,分析对比不同绕组结构电机处于空载、负载和指定转速状态下的定子铜耗、电流的大小及机械特性。结果表明,与分析绕组弧形直线感应电机相比,集中绕组弧形直线感应电机端部绕组长度减少10.93%,绕组所占空间减少66.12%;不同状态下定子电流最大可减小49.3%,铜耗最大减小35.5%;转差率相等时转矩减小53.98%。
弧形直线感应电机作为直线感应电机的一种,在相当多的领域中得到应用,逐渐成为研究的热点。文献分析了转子材料和气隙厚度对实心转子弧形感应电机性能的影响,对电机的转子材料和气隙厚度进行了优化设计。文献对转子结构进行优化,将实心转子改为空心转子,大大减小了电机直流,提高电机的运行性能。文献提出了一种新型钢次级弧形直线感应电动机结构,在不改变推力的前提下减少法向力吸收,提高推力和法向力的比值,为弧形直线感应电机的性能计算和优化设计奠定了理论基础。
大部分文献中优化弧形直线感应电机的方式大都是对电机的转子机构和材料等进行改善,定子绕组多采用分布绕组形式,其铜耗较大,发热较严重,且不易嵌线。相对于分布绕组,集中绕组的安防和固定比较简单,其优点是绕组端接部分缩短,导线用量减少,铜耗减少,成本降低,而且制造周期也缩短。因此,本文采用一种集中式绕组弧形直线感应电机结构,参照一种多自由度弧形直线电机,对集中绕组和分布绕组弧形直线感应电机进行对比分析。研究两种结构电机的端部,计算其端部绕组长度和所占面积;分别建立不同绕组结构下的有限元模型,分析电机磁力线分布,对比两种绕组结构电机的定子电流曲线、产生铜耗大小和机械特性曲线,得出与分布绕组弧形直线感应电机相比,集中绕组弧形直线感应电机所具有的优势。