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申请/专利权人：华中科技大学
摘要：本发明公开了一种电机齿部磁密比值和最优裂比的确定方法，属于电机设计领域。包括：在给定不同每槽串联匝数的条件下，通过解析计算，得出多条以电机裂比为自变量的定子槽面积及电流密度曲线；利用磁密比值，得到在不同裂比情况下电机的齿部及轭部厚度，获得电机的几何模型，然后对电机模型进行有限元仿真，得出多条以电机裂比为自变量的平均转矩曲线；获取每条平均转矩曲线最大值对应的电机裂比，代入对应电流密度曲线，得到不同每槽串联匝数下平均转矩最大时电流密度；获取不超过电流密度最大值且平均转矩最大时的电机裂比，作为电机的最优裂比。本发明通过有限元仿真结合解析计算，实现电机最优裂比的快速准确确定。
主权项：1.一种电机齿部磁密比值的确定方法，所述电机为定子有槽径向磁通交流电机，其特征在于，该方法包括：S1.在定子铜耗固定的前提下，获取以电机裂比为自变量的定子槽面积表达式；S2.获取以定子轭部厚度和齿宽为自变量的定子槽面积表达式，获取以电机裂比和齿部磁密比值为自变量的定子轭部厚度表达式，获取以电机裂比和齿部磁密比值为自变量的齿宽表达式；S3.将步骤S2得到定子轭部厚度表达式和齿宽表达式代入步骤S2得到定子槽面积表达式，并按齿部磁密比值进行降幂整理，得到以电机裂比和齿部磁密比值为自变量的定子槽面积表达式；S4.当电机裂比给定时，利用固定定子铜耗条件下步骤S1得到定子槽面积与电机裂比之间的表达式，计算出相应的定子槽面积，再代入以步骤S3得到电机裂比和齿部磁密比值为自变量的定子槽面积表达式，反演出齿部磁密比值；其中，定子槽面积的计算公式如下： 其中，表示定子相电流幅值，ncs表示每槽串联匝数，Sslot表示定子槽面积，ρCu表示铜的电阻率，Lstk表示叠片长度，k表示绕组端部长度与极距的比值，对于分布绕组，k取1.5-1.7，对于分数槽集中绕组，k取De表示定子外径，χ表示电机裂比，p表示电机的极对数，Qs表示定子槽数，PCu表示定子铜耗，kfill表示槽满率；齿部磁密比值β的计算公式如下： 其中，fa表示二次幂系数，fb表示一次幂系数，fc表示常数项。
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