1.泵用特种大气隙永磁同步电机电磁设计方法,其特征在于,包括以下设计步骤:S1、根据永磁同步电机的原始设计参数建立电机仿真模型;S2、计算电机在不同气隙下的气隙磁密理论计算值和输入功率理论计算值,同时通过电机仿真模型获取同等条件下的气隙磁密理论仿真值和输入功率理论仿真值;S3、根据气隙磁密理论计算值和仿真值,推算得到气隙磁密修正系数;同时根据输入功率理论计算值和仿真值,推算得到输入功率修正系数;S4、利用气隙磁密修正系数和输入功率修正系数对原始设计参数进行修正,以得到修正设计参数,并使用修正设计参数设计制造永磁同步电机;步骤S3的子步骤如下:S31、将气隙磁密理论仿真值与气隙磁密理论计算值相比,比值即为气隙磁密修正系数;同时将输入功率理论仿真值与输入功率理论计算值相比,比值即为输入功率修正系数;气隙磁密修正系数 的计算公式如下: ;式中, 表示自然常数; 表示电机气隙;S32、按照步骤S31的内容获取不同气隙下的气隙磁密修正系数和输入功率修正系数;S33、以气隙为自变量,并分别以气隙磁密修正系数和输入功率修正系数为因变量,通过步骤S32中获取的数据建立指数型的气隙磁密修正系数计算公式和输入功率修正系数计算公式;输入功率修正系数 的计算公式如下: ;式中, 表示正弦函数, 表示圆周率。
2.根据权利要求1所述的泵用特种大气隙永磁同步电机电磁设计方法,其特征在于,电机仿真模型的建立步骤如下:S11、选择对应的电磁仿真软件;S12、将构建电机所需的参数输入到电磁仿真软件中,构建出三维的电机仿真模型。
3.根据权利要求2所述的泵用特种大气隙永磁同步电机电磁设计方法,其特征在于,步骤S2的子步骤如下:S21、使用气隙磁密理论计算值的计算公式计算不同气隙下的气隙磁密理论计算值,同时使用输入功率理论计算值的计算公式计算不同气隙下的输入功率理论计算值;S22、采用控制变量的方式,并在电机仿真模型上进行网格划分,通过网格优化的方式对电机仿真模型进行优化,通过优化后的电机仿真模型仿真得到不同气隙下的气隙磁密理论仿真值和输入功率理论仿真值。
4.根据权利要求3所述的泵用特种大气隙永磁同步电机电磁设计方法,其特征在于,气隙磁密理论计算值的计算公式如下: ; ;式中, 表示气隙磁密; 表示原始永磁体厚度; 表示剩磁; 表示相对磁导率; 表示电机气隙; 表示磁负荷; 表示漏磁系数。
5.根据权利要求4所述的泵用特种大气隙永磁同步电机电磁设计方法,其特征在于,输入功率理论计算值的计算公式如下: ;式中, 表示输入功率; 表示额定功率; 表示转子铁圈损耗功率; 线圈的铜损耗功率; 表示其他损耗功率。
6.根据权利要求5所述的泵用特种大气隙永磁同步电机电磁设计方法,其特征在于,各个原始设计参数的计算公式如下: ;式中, 表示原始电枢直径; 表示计算极弧系数; 表示电机绕组系数; 表示气隙磁场波形系数; 表示电机额定转速; 表示电枢长度与电枢直径之间的比值; 表示预估线负荷; 表示磁负荷; ;式中, 表示原始定子外径; 表示定子裂比; ;式中, 表示原始电枢长度; ;式中, 表示原始转子外径; ;式中, 表示原始极距; 表示极对数; ;式中, 表示原始每极磁通, 表示平均磁密; ;式中, 表示原始总满载磁通; ;式中, 表示原始相反电动势; 表示电流频率; 表示线圈匝数。
7.根据权利要求6所述的泵用特种大气隙永磁同步电机电磁设计方法,其特征在于,各个修正设计参数的计算公式如下: ;式中, 表示修正电枢直径; ;式中, 表示修正定子外径; ;式中, 表示修正电枢长度; ;式中, 表示修正永磁体厚度; ;式中, 表示修正转子外径; ;式中, 表示修正极距; ;式中, 表示修正每极磁通; ;式中, 表示修正总满载磁通; ;式中, 表示修正相反电动势。