高温超导双定子永磁游标电机的优化与特性分析_.pdf

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第18卷第3期电气工程学报Vol.18No.3

2023年9月JOURNALOFELECTRICALENGINEERINGSep.2023

DOI：10.11985/2023.03.019

高温超导双定子永磁游标电机的优化

与特性分析

吕盈盈1包广清2

(1.国网庆阳供电公司庆阳745000；

2.西南石油大学电气信息学院成都610500)

摘要：双定子永磁游标电机可以在提高电机调制磁场的同时降低电枢主电感，具有高转矩密度和高功率因数的优势，

然而其漏磁严重的缺陷影响了此类电机的推广应用。针对此问题，通过在内定子侧引入高温超导块材料，在改善磁通

调制效果的同时有效降低了漏磁。首先，建立11对极12槽的二维电机模型并进行有限元分析，明确了电流超前角对

负载转矩的影响作用。其次，利用参数化分析对电机主要结构尺寸进行优化，并综合考虑工艺设计，确定了高温超导

块材料的最优尺寸选择。然后，对比分析了优化前后双定子永磁游标电机(Dual-statorpermanentmagnetverniermachine，

DSPMVM)的电磁性能，结果表明在引入高温超导块材料后可显著提高电机功率密度和永磁体的利用率，较好地解决

了因双气隙结构导致的漏磁问题。

关键词：永磁游标电机；高温超导块；磁场调制；有限元分析

中图分类号：TM351

OptimizationandCharacteristicAnalysisofHTSDouble-statorPermanent

MagnetVernierMachine

LÜYingying1BAOGuangqing2

(1.StateGridQingyangPowerSupplyCompany,Qingyang745000;

2.SchoolofElectricalInformation,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500)

Abstract：Thedoublestatorpermanentmagnetverniermachinecanreducethemaininductanceofthearmaturewhileincreasingthe

modulatingmagneticfieldofthemachine.Althoughithastheadvantagesofhightorquedensityandhighpowerfactor,itsserious

fluxleakagedefectaffectsthepopularizationandapplicationofthistypeofmachine.Inordertosolvethisproblem,HTSbulksare

introducedontheinnerstatorside,whichcaneffectivelyreducethemagneticfluxleakagewhileimprovingthemagneticflux

modulationeffect.Firstly,themostimportantthingistoestablisha2-Dmachinemode

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