(宁德师范学院 数理学院,福建 宁德 352100)
随着各种高性能永磁材料的出现,永磁同步电机以其高效能、结构简单、运行经济、维护方便等优越性能,被广泛应用于各个领域。我国稀土资源位居世界前列,这对研发高性能稀土永磁同步电机,实现节能减排、可持续发展的新型社会有着深远意义[1-3]。由于永磁同步电机的磁路结构较为复杂,传统的计算设计方法准确度较差,求解不易,且精度低,针对此难题本文利用有限元分析法,以XYT132S-4型5.5 kW稀土永磁同步电动机为研究对象,建立电磁场仿真模型,经过前处理、求解和后处理三个步骤分析了稀土永磁同步电动机的电磁场参数,进而对电机的启动过程进行仿真。
电机生产厂家提供的XYT132S-4型5.5 kW稀土永磁同步电动机结构参数见表1,槽型及永磁体尺寸见表2。通过有限元分析软件可建立稀土永磁同步电机定、转子的四分之一结构图,如图1~2所示。

表1 永磁同步电机结构参数

表2 永磁同步电机槽型及永磁体尺寸

图1 永磁同步电机四分之一结构图

图2 定子槽型图
各种材料的性能设置如下:
(1)定、转子选用DW465-50硅钢片。设置过程中还应注意硅钢片的叠压系数,本文设置为0.94,另将叠压方向设为V(3),即Z轴方向。
(2)鼠笼条材料:铸铝;相对磁导率 1.000 02;电阻率:2.3E-007 Ω·m。
(3)稀土永磁材料为NdFeB(35SH),永磁材料沿厚度hm方向充磁,剩磁密度Br≥1.15T,矫顽力Hc≥875KA/m。
网格剖分是有限元法求解的基础,网格剖分的质量不仅对计算时间有较大的影响,而且影响计算精度[4-6]。……