转子静态偏心对低速大转矩永磁电机性能的影响

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(沈阳工业大学，辽宁沈阳 110870)

0 引言

低速大转矩永磁电机具有高效率、高功率因数、低维护量等优点。在矿山、石油、船舶等领域得到广泛应用。而随着工业的不断发展，社会对低速大转矩电机需求量日益增大。然而，在实际生产中，由于生产加工与装配工艺等原因。永磁电机定转子中心线不能完全重合，不同程度的存在转子偏心问题。

通常情况下，电机偏心分为三类：静态偏心、动态偏心和混合偏心。静态偏心是由定子铁心椭圆、定子或转子不正确的安装位置等因素引起的。静态偏心的特点是,电机最大气隙和最小气隙位置不随时间改变。动态偏心的原因是转轴弯曲、轴承磨损、极限转速下的机械共振等因素。动态偏心的特点是最小气隙位置随转轴的旋转一起转动。混合偏心为电机同时存在静态和动态偏心情况。

本文着重研究转子静态偏心后对电机气隙磁密、反电势、铁耗的影响，为转子偏心的研究提供了一定的参考价值。

1 气隙磁密

转子偏心后，电机气隙不再对称，如图1所示。电机偏心后，转子中心偏移，出现转子偏向侧和转子偏离侧。电机气隙长度由原来的均匀分布，变成了不均匀分布。

图1 转子静态偏心示意图

为了后文的分析方便，这里定义偏心率的定义。偏心率e为

(1)

式中，OO′—电机偏心距离；L—未偏心时的气隙长度。

电机静态偏心后，电机在不同偏心率下的气隙磁密如图2所示。

图2 不同偏心率下的气隙磁密分布

为了更好的对比分析不同偏心率下的气隙磁密，依次对不同偏心率下的磁密波形进行傅里叶分解，得到如图3所示的各次谐波分布情况。……