發(fā)布時(shí)間：2017-04-04 22:07

  本文關(guān)鍵詞：曳引機(jī)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在日常生活中,電梯作為垂直方向升降的交通運(yùn)輸工具,其占用面積小,同時(shí)通過(guò)電氣或其它方式的控制可以將乘客和貨物安全、合理、有效地送到不同的樓層。由于電梯具備較多的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為與人們工作生活息息相關(guān)的重要組成部分,而曳引機(jī)是電梯的主要組成部分,曳引機(jī)通常由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器、和底座等部件組成,其中曳引機(jī)中的主要部分為電動(dòng)機(jī),因此,電機(jī)為電梯的主要部件之一。在傳統(tǒng)的曳引機(jī)中,大多采用的是三相異步電動(dòng)機(jī),這種電機(jī)效率較低,并且在運(yùn)行中噪音、振動(dòng)較大、安裝維修困難。而永磁同步電動(dòng)機(jī)具有體積小、高效節(jié)能、輸出轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn),是一種新型的高效特種電機(jī),在各個(gè)電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)、高校及研究單位得到了很好的評(píng)價(jià)。但是,永磁同步電動(dòng)機(jī)存在著齒槽轉(zhuǎn)矩和電磁噪音的問(wèn)題。本課題來(lái)源于廣州廣日電梯工業(yè)有限公司,是關(guān)于設(shè)計(jì)和優(yōu)化一款曳引機(jī)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī),使其達(dá)到效率高、振動(dòng)小、噪音低和齒槽轉(zhuǎn)矩低等優(yōu)點(diǎn)。首先介紹永磁同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及數(shù)學(xué)模型等,然后介紹ANSYS軟件的相關(guān)知識(shí)和如何通過(guò)ANSYS有限元軟件中Maxwell模塊建立二維模型的方法。通過(guò)理論分析選出永磁同步電動(dòng)機(jī)的槽極配合分別為36槽30極、36槽32極、36槽34極。對(duì)三種不同的槽極配合進(jìn)行徑向力波分析,優(yōu)化分?jǐn)?shù)槽永磁同步電動(dòng)機(jī)固有的電磁噪音,經(jīng)過(guò)對(duì)比分析,最佳的槽極配合為36槽30極,能夠有效減少氣隙磁密的諧波含量。除此之外,基于永磁同步電動(dòng)機(jī)固有的齒槽轉(zhuǎn)矩問(wèn)題,根據(jù)永磁同步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩機(jī)理進(jìn)行分析,通過(guò)優(yōu)化極弧系數(shù)和采用不等厚永磁體進(jìn)行優(yōu)化,可以有效降低永磁同步電動(dòng)機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩�；贛axwell2D建立的有限元模型,將磁鋼的極弧系數(shù)和偏心距分別設(shè)為變量,進(jìn)行掃描分析,仿真結(jié)果表明,在合理的范圍內(nèi),存在一個(gè)最優(yōu)的極弧系數(shù)和偏心距使該款電動(dòng)機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩得到明顯削弱。最后,根據(jù)優(yōu)化后的尺寸參數(shù)試制樣機(jī),對(duì)其各個(gè)性能參數(shù)、振動(dòng)和噪音進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)對(duì)比分析樣機(jī)的性能與Maxwell2D仿真值,主要的性能誤差均在5%以內(nèi),滿足優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求,同時(shí)也驗(yàn)證了Maxwell2D有限元仿真的正確性。本文在工程實(shí)踐和理論上有較高的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：電梯 曳引機(jī) 外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī) 槽極配合 電磁噪音 徑向力波 齒槽轉(zhuǎn)矩 ANSYS/Maxwell2D
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 永磁電機(jī)的發(fā)展歷史12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)16-18
• 第二章 永磁同步電動(dòng)機(jī)基本原理及數(shù)學(xué)模型18-26
• 2.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作原理18-20
• 2.1.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法18-19
• 2.1.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理19-20
• 2.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)20-21
• 2.3 永磁同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)分類21-23
• 2.4 永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.5 小結(jié)25-26
• 第三章 分析不同槽極配合對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)性能的影響26-46
• 3.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)電磁振動(dòng)和噪音的分析26-28
• 3.1.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)電磁振動(dòng)和噪音的產(chǎn)生26-27
• 3.1.2 分析永磁同步電動(dòng)機(jī)的徑向力波27-28
• 3.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)不同槽極配合的選用28-30
• 3.2.1 分?jǐn)?shù)槽集中繞組結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)28-29
• 3.2.2 分?jǐn)?shù)槽集中繞組電機(jī)槽極數(shù)組合的約束條件29-30
• 3.3 有限元分析軟件的介紹及模型的建立30-33
• 3.3.1 有限元分析軟件的介紹30-32
• 3.3.2 曳引機(jī)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)及有限元模型建立32-33
• 3.4 不同槽極配合曳引機(jī)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)的諧波分析33-45
• 3.4.1 曳引機(jī)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)定子(繞組)磁場(chǎng)分析33-39
• 3.4.2 曳引機(jī)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(永磁)磁場(chǎng)分析39-43
• 3.4.3 不同極槽配合的曳引機(jī)用外轉(zhuǎn)子永磁同步電動(dòng)機(jī)徑向力波分析43-45
• 3.5 小結(jié)45-46
• 第四章 永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的優(yōu)化分析46-59
• 4.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生原理及優(yōu)化方法46-50
• 4.1.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生原理46-49
• 4.1.2 削弱永磁同步電動(dòng)機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的方法49-50
• 4.2 優(yōu)化磁鋼的極弧系數(shù)削弱永磁同步電動(dòng)機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩50-53
• 4.2.1 優(yōu)化磁鋼極弧系數(shù)的原理分析50-52
• 4.2.2 優(yōu)化磁鋼極弧系數(shù)的有限元分析52-53
• 4.3 采用不等厚永磁體優(yōu)化永磁同步電動(dòng)機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩53-55
• 4.3.1 不等厚磁極結(jié)構(gòu)及分析53-54
• 4.3.2 不等厚磁極的有限元分析54-55
• 4.4 電動(dòng)機(jī)優(yōu)化前后性能對(duì)比分析55-58
• 4.5 小結(jié)58-59
• 第五章 樣機(jī)的試制與測(cè)試59-63
• 5.1 樣機(jī)試制59-60
• 5.2 仿真結(jié)果與樣機(jī)測(cè)試值對(duì)比60-61
• 5.3 樣機(jī)振動(dòng)測(cè)試61
• 5.4 樣機(jī)噪聲測(cè)試61-62
• 5.5 小結(jié)62-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文70-72
• 致謝72

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本文編號(hào)：285987