發(fā)布時間：2024-02-07 02:57

　　推進電機作為水下航行器推進系統(tǒng)的關鍵設備,其設計的好壞直接影響著水下航行器的性能。永磁同步電機具有效率高、功率密度大、運行平穩(wěn)、寬調速范圍、體積小等優(yōu)點,符合水下航行器推進電機的要求和發(fā)展趨勢。本文針對水下航行器永磁同步推進電機本體設計問題開展了深入的研究。本文首先研究了永磁同步電機的基本結構、電磁場分析方法,建立了永磁同步電機的數學模型,為接下來的電機設計奠定理論基礎。其次分析了水下航行器推進電機的工作環(huán)境和性能要求,采用“場路結合”的電磁設計方法合理設計永磁電動機的主要尺寸、永磁體材料及尺寸、極槽配合、繞組尺寸等結構參數,利用基于磁路法的電機電磁計算軟件ANSYS-RMxprt進行反復核算,確定電動機電磁設計方案。針對永磁同步電動機轉矩脈動大、永磁體耗用量大、效率有待提升的不足,利用“田口法”開展了降低永磁同步電動機轉矩脈動、降低永磁體用量和提升效率的電機多目標優(yōu)化設計研究,根據多目標優(yōu)化結果調整永磁同步推進電機的初始值,確定本設計的優(yōu)化方案。最后借助電機電磁場有限元仿真軟件ANSYS-Maxwell建立水下航行器永磁同步推進電機有限元模型,分析研究了電機空載時靜磁場分布、齒槽轉矩...

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｍｏｄｅｌ－１０６０型號推進器??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｒｕｓｔｅｒ?ｏｆ?Ｍｏｄｅｌ－１０６０??

圖１．１?Ｍｏｄｅｌ－１０６０型號推進器??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｒｕｓｔｅｒ?ｏｆ?Ｍｏｄｅｌ－１０６０??美國一家專門致力于水下航行器推進器生產和競爭力，自１９８５年以來該公司推出超過８０００

圖1.2自主水下航行器SentryFig.1:2ALTVSemay

水下航行器永磁同步推進電機設計與分析無刷直流電機，可以提供２．１ｋｇｆ￣２３０ｋｇｆ范圍的推力，ｋＷ，其中與本設計功率等級相近的推進器為Ｍｏｄｅｌ－１０－１０６０采用無刷直流電機作為推進電機，輸出功率為２．２向推力和３０ｋｇ的反向推力，長度為２９．６ｃｍ，螺旋槳直量為６．６ｋｇ？....

圖１．３遠程遙控航行器Ｊａｓｏｎ／Ｍｅｄｅａ??Ｆｉｇ．?１．３?ＲＯＶ?Ｊａｓｏｎ／Ｍｅｄｅａ??－３－??

?分產品采用的無刷直流電機，可以提供２．１ｋｇｆ￣２３０ｋｇｆ范圍的推力，功率等級從??１２５Ｗ到１４．０ｋＷ，其中與本設計功率等級相近的推進器為Ｍｏｄｅｌ－１０６０。如圖１．１??所示，Ｍｏｄｅｌ－１０６０采用無刷直流電機作為推進電機，輸出功率為２．２ｋＷ，可以提??供４８ｋｇ....

圖２．２交流繞組類型??Ｆｉｇ．?２．２?Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ?ｏｆ?ＡＣ?ｗｉｎｄｉｎｇ??

［３Ｇ］。交流電機繞組分類有多種形式，按定子繞組的槽內線圈層數與繞法分類，交??流電機繞組主要有如圖２．２形式。??交流繞組??單層繞組?單雙層混合繞組?雙層繞組??＾?ｆｔ?＾?Ｉ?疊，２??式?式式會?式式?ｋ??圖２．２交流繞組類型??Ｆｉｇ．?２．２?Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎ....

本文編號：3896645