爪極式永磁電機參數說明-tft每日頭條

模塊組合式永磁電機由于具有較好的容錯性，适合風力發電、船舶推進以及其他特殊工況模塊組合式永磁電機定子由多個相互獨立的扇形定子模塊組成，扇形定子模塊分别獨立生産加工，最後拼接成一個完整的環形定子。定子繞組采用大跨距和小跨距線圈相結合的方式，實現了各個扇形定子模塊機械上和電氣控制上互相獨立。

這種新型模塊定子結構能夠降低生産制造難度，提高沖片利用率，方便運輸和簡化維修拆卸過程。球磨機用直驅永磁電機體積巨大，采用模塊組合式永磁電機解決了大型電機制造以及維修的難題。此外，當某個模塊定子出現故障無法正常運行時，可以停止給該模塊定子供電，其他定子模塊繼續正常運行，同時可增加非故障定子模塊的電流，用來維持額定輸出轉矩不變，保證電機能夠正常可靠地工作。。

模塊電機定子如圖1所示。模塊定子結構如圖1a所示。模塊組合式永磁電機的繞組與常規電機定子繞組的區别在于，定子模塊中的繞組跨距不是一種，而是采用大小兩種跨距相結合的不等跨距繞組，如圖1b所示。

爪極式永磁電機參數說明（模塊組合式永磁電機）1

圖1 模塊電機定子

不等跨距繞組中的小跨距線圈與普通繞組一緻，而在一個單元電機末端的線圈不再繼續順着原方向繼續下線，而是反方向與單元電機的另一端進行連接，與常規雙層繞組線圈相比，大跨距繞組隻是改變了繞組端部的連接方式，而繞組在槽中有效部分的排布情況與常規雙層繞組是一緻的，不會改變電機内部的機電能量轉換。因此，一個單元電機内的三相繞組不會跨在其他單元定子的鐵心上，使得各個定子單元模塊可相互獨立。

每個定子模塊都有一套三相繞組，整台電機有多套三相繞組，各個定子模塊的三相繞組不與其他模塊的三相繞組相連。采用不等跨距繞組相結合的方式，通過大跨距線圈反向嵌放實現每個定子模塊中的三相繞組結構上完全獨立，繞組在控制上也是相互獨立的，每個定子模塊都有獨立的變頻器控制，實現了各定子模塊機械與電氣互相解耦，控制系統如圖2所示。

爪極式永磁電機參數說明（模塊組合式永磁電機）2

圖2 模塊組合式永磁電機控制系統

爪極式永磁電機參數說明（模塊組合式永磁電機）3

圖3 樣機定子結構

當某定子模塊發生故障時，切除故障模塊，其餘定子模塊可以繼續工作，同時可增加非故障定子模塊繞組中的電流，來維持總輸出轉矩不變，保證了系統的可靠性，因此模塊組合式永磁電機有着良好的容錯性。

本文摘編自2022年第18期《電工技術學報》，論文标題為“基于非線性混合模型的模塊組合式永磁電機磁場解析”，作者為沈陽工業大學電氣工程學院的劉雲飛、張炳義等。

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