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内布拉斯加林肯大学教授Dean J. Patterson作客携手电气精英系列讲座

发布时间:2015-03-11

应创新电机技术研究中心与电气学院学术交流中心邀请,内布拉斯加大学的教授Dean J. Patterson201539日上午,来我院进行学术交流,在西九楼224会议室作了题为“How Big Must an Electric Machine Be”的学术报告。

Patterson教授首先以传统的感应电机为例,说明了电机的尺寸与电机功率密度之间的关系。一般来说,感应电机的功率密度随电机尺寸的增加而增加。近年来由于两个重要的技术:电力电子技术以及高性能低成本永磁材料批量生产技术的发展推动了永磁电机的发展。永磁电机随着尺寸的增加,其转子部分轭部以内的空间并没有利用,因此其功率密度虽然比感应电机大,但仍然具有较大的上升空间。

据此,Patterson教授引出了盘式电机的概念,他利用一张纸演示,将电机沿轴向方向掰成一个圆环的样子,这就是盘式电机的基本模型。对于盘式电机来说,其磁场走向与径向电机不同,永磁体位置与绕组位置与径向磁通电机不同,它的排布方式允许较高的空间利用率,因此转矩密度较大。

Patterson教授介绍了他从1993年开始设计盘式电机的经历,并向同学们展示了十余年来盘式电机转矩密度随时间的增长。之后,Patterson教授讲述了盘式电机的设计方法,并介绍了它的应用领域,如它在洗衣机与轮毂电机上的应用。

报告结束后,Patterson教授与同学们进行了热烈的讨论,就同学们提出的问题,例如“盘式电机采用怎样的控制策略”以及“设计商用电机时,如何考虑轴向磁通电机磁场沿径向分布不均匀”等问题作了详细的回答。最后Patterson教授与实验室老师同学合影留念,本次学术报告完美结束。

Dean J Patterson教授简介:

Dean Patterson教授毕业于澳大利亚的阿德莱德大学。在毕业后,他花费17年时间,在达尔文的查尔斯达尔文大学建立了一个4年的工程研究生学位项目。他的主要研究方向是太阳能与可再生能源。在2001年,他作为研究教授,前往南卡罗来纳大学为美国海军工作,参与了海军的电动船计划;2004年,他应邀到内布拉斯加州林肯大学,帮助建立能源研究课程。Dean J Patterson教授是IEEE的终身会士,活跃于IEEE的电力电子协会,曾担任任期2年的协会主席,并被授予杰出讲师称号。2006年,他曾经在查尔斯达尔文大学建立,用于研究高效电机的分拆公司,被皇家贝洛伊特公司收购。他如今在公司以及内布拉斯加州大学工作。