新上课程-Maxwell永磁电机电磁力波分析-1

      本门课程主要围绕永磁同步电机电磁力波展开，其中第一章为永磁磁场的谐波分析，第二章为电枢磁场的谐波分析，第三章为电磁力波及电磁转矩的理论分析，第四章为气隙磁场的仿真分析，第五章为电磁力波和电磁转矩的仿真分析。小程序中已上传免费导读视频，对本门课程做主要介绍，通过公众 号进入小程序界面-课程-Maxwell永磁电机电磁力波仿真分析-视频。

      第一章核心内容为永磁磁场的谐波分析，在如下图所示的永磁磁场示意图中，推导了永磁磁场傅里叶级数的数学表达式，得到了永磁磁场中所存在谐波次数以及各次谐波的占比情况，依据数学表达式，在Excel表格中可轻松得到在给定永磁体极弧系数下各次谐波的占比情况，以及某特定次数的谐波占比随永磁体极弧系数的变化关系，这里往往重点关注5、7、11、13次谐波的占比情况，这个四个谐波对电机NVH和转矩脉动的贡献比较大，对于永磁体极弧的选取需要综合衡量。

      第二章围绕电枢磁场的谐波特征展开，课程中统一了谐波次数及旋转方向、分布系数、谐波占比的计算公式，介绍了齿谐波的阶次计算公式及其特征，这些公式对于整数槽/分数槽、分布式/集中式绕组均适用，借助Excel表格，利用公式，可以比较清晰明了地分析电枢磁场的各次谐波特征。以常用的8p48s为例，其属于整数槽&分布式绕组，节距取1~6，其谐波特征如下：只存在奇数次且为非3及3的倍数次谐波，谐波成分比较干净，其中11、13谐波占比较大，分别为9.1%、7.7%，这是由于11、13次谐波为电枢磁场的1阶齿谐波，齿谐波的绕组系数与基波的绕组系数相等，为0.933，而谐波占比又与谐波次数成反比，因此占比最大，由此可判断，对于8p48s，其12倍频转矩分量以及0阶12倍频的电磁力幅值比较大，在电磁计算中值得重点关注。

      再以12p18s为例，其属于分数槽/集中式绕组，其每极每相槽数q中的分母d为2，谐波成分中包含了非3及3的倍数的所有整数次谐波，相比较于8p48s，多了偶数次谐波，因此谐波成分更加丰富一些，并且2次谐波占比为50%，4次谐波占比为25%，谐波幅值较大，谐波损耗也较大；5、7谐波占比分别为14.3%和12.5%，远大于8p48s，因此12p18s的6倍频转矩分量以及0阶6倍频的电磁力波幅值相对更大一些，值得重点关注；此外可以看到，12p18s的所有非基次的谐波均为齿谐波，其各次绕组系数均与基波相同，为0.866；8p48s的基波绕组系数为12p18s的1.077倍，绕组利用率更高。

       对于电枢磁场，可以对极槽配合进行扩展，由相同单元电机构成的极槽配合方案，它们的电枢磁场的谐波特征是相同的，包括谐波次数、旋转反向、绕组系数、谐波占比、齿谐波阶次等。如2p12s单元电机，则6p36s、8p48s、10p60s、12p72s的电枢磁场谐波特征相同。如2p3s单元电机，则8p12s、12p28s、20p30s、24p36s的电枢磁场谐波特征相同。

课程目录如下：

1 永磁磁场谐波分析    

     1.1.1 三角函数形式的傅里叶级数      

2 电枢磁场谐波分析    

           2.2.2 12p18s

3 电磁力波及转矩理论分析        

4 气隙磁密仿真分析-8p48s

5 电磁力波仿真分析-8p48s