表贴式与内置式无轴承永磁同步电动机电磁特性对比
DOI ：10.19533／j.issn1000-3762.2017.02.011
表贴式与内置式无轴承永磁同步电动机电磁
特性对比
罗帅a ，孙晓东a ，b ，杨泽斌c ，李可c
（江苏大学 a.汽车与交通工程学院；b.汽车工程研究院；c.电气信息与工程学院，江苏 镇江 212013）
摘要：为探究不同转子结构对无轴承永磁同步电动机电磁特性的影响，对2台表贴式与内置式无轴承永磁同步
电动机进行对比分析。2台无轴承永磁同步电动机的定子结构、
绕组通入的电流、相位、永磁体产生的气隙磁密完全相同。建立了2台电动机的有限元模型，对比分析了永磁磁链、反电动势、电感、转矩以及悬浮力等静态电
磁特性。有限元仿真结果表明：表贴式永磁同步电动机永磁体的用量较小，磁链谐波分量较少；内置式无轴承
永磁电动机能够产生较大的电感、转矩与悬浮力。
关键词：无轴承永磁同步电动机；表贴式；内置式；电磁特性；有限元分析
中图分类号：TH133.3；TM 346 文献标志码：B 文章编号：1000-3762（2017）02-0042-06
Electromagnetic Characteristics Comparison of a Surface -Mounted
and an Interior Bearingless Permanent Magnet Synchronous Motors
Luo Shuai a ，Sun Xiaodong a ，b ，Yang Zebin c ，Li Ke c
（a.School of Automobile and Traffic Engineering ；b.Automotive Engineering Research Institute ；c.School of
Electrical and Information Engineering ，Jiangsu University ，Zhenjiang 212013，China ）
Abstract ：In order to explore the influence of different rotor structure on the electromagnetic characteristics of the bear-
ingless permanent magnet synchronous motors （
BPM SM s ），a surface -mounted BPM SM and an interior BPM SM are compared.The surface -mounted and interior BPM SM s have the same stators ，winding currents and permanent magnet
air gap flux densities.The finite element models of the two BPM SM s are built.The static electromagnetic characteristics
are deduced ，including permanent magnet flux linkage ，back -EM F ，winding inductances ，static torque ，and radial sus-pension force.Finite element simulation results show that the amount of the permanent magnet in surface BPM SM s is
much smaller and it has less harmonic of permanent magnet flux linkage.The interior BPM SMgenerates greater induct-ance ，torque and suspension force.
Key words ：bearingless permanent magnet synchronous motor ；surface -mounted ；interior ；electromagnetic characteris-tics ；finite element analysis
永磁同步电动机具有体积小、结构简单、运行
效率高、易于控制、可靠性高等优点，因此得到广
泛应用［1］。由于机械轴承在高速运行时会产生大量的热，不但降低电动机的效率，还带来散热的问
收稿日期：2016-06-22；修回日期：2016-09-06基金项目：国家自然科学基金项目（51305170，51475214）；中国博士后科学基金项目（2015T80508）；江苏省自然基金项目（BK20130515，BK20141301）；江苏省六大人才高峰项目（2015-XNYQC -003，2014-ZBZZ -017）；江苏大学高级人才科研启动基金项目（12JDG057，14JDG076）；江苏高校优势学科建设工程项目
作者简介：孙晓东（1981—），男，副教授，博士，硕士生导师，主要研究方向为特种电动机、运动控制、新能源汽车驱动控制、
非线性智能控制等，
E -mail ：xdsun＠https://www.360docs.net/doc/9a16720981.html, ；杨泽斌（1976—），男，博士、教授，博士生导师，主要研究方向为无轴承电机及其智能控制，E -mail ：zbyang＠https://www.360docs.net/doc/9a16720981.html, 。ISSN 1000-3762CN41-1148／TH 轴承 2017年2期Bearing 2017，No.2
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