本文關鍵詞：三相盤式感應電機電磁設計與特性分析

  更多相關文章： 盤式感應電機 電磁設計 三維有限元法 氣隙磁密 徑向氣隙系數(shù)

【摘要】：盤式電機具有:軸向尺寸短小,呈扁平盤狀;結(jié)構緊湊,體積小;功率密度大;起動轉(zhuǎn)矩高;結(jié)構簡單,性能穩(wěn)定,便于維護;易于散熱;氣隙可調(diào);可制成多盤結(jié)構等優(yōu)點。隨著技術工藝的改進及特殊領域的需求而備受重視。根據(jù)盤式感應電機的基本電磁公式,直徑比值選取,氣隙選擇,繞組設計,參數(shù)和性能計算以及盤式感應電機的磁路特點,設計了一臺2kW的三相盤式感應電機,并寫出了電磁計算程序。分別采用平均直徑法、分環(huán)法和三維有限元法對三相盤式感應電機的定子磁場進行研究,比較和分析了三種方法的優(yōu)點與缺點;并得出了平均直徑法在盤式電機磁場計算中的有效性和實用性的結(jié)論。利用平均直徑法,分析了盤式感應電機空載和額載狀態(tài)下的氣隙磁密以及相應的動態(tài)特性,并驗證了其轉(zhuǎn)速,電磁轉(zhuǎn)矩,功率因數(shù),效率滿足設計要求。最后分析了轉(zhuǎn)子盤厚度和材料對電機特性的影響。分別采用解析法、分環(huán)法和三維有限元法對三相盤式感應電機的定子磁場進行深入研究,并分析了盤式感應電機定子磁場沿徑向的分布特點。通過比較和分析三種方法的氣隙磁密計算結(jié)果,揭示了其存在偏差的原因;提出了徑向氣隙系數(shù);給出了徑向氣隙系數(shù)的經(jīng)驗公式;并通過算例驗證了其正確性。
【關鍵詞】：盤式感應電機 電磁設計 三維有限元法 氣隙磁密 徑向氣隙系數(shù)
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM346
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 盤式電機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本課題研究目的及意義18-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-21
• 2 盤式感應電機的基本理論21-33
• 2.1 盤式感應電機的拓撲結(jié)構21-24
• 2.1.1 單定子單轉(zhuǎn)子結(jié)構21
• 2.1.2 雙轉(zhuǎn)子中間定子結(jié)構21-23
• 2.1.3 雙定子中間轉(zhuǎn)子結(jié)構23
• 2.1.4 多盤式結(jié)構23-24
• 2.2 盤式感應電機的基本電磁關系24-26
• 2.2.1 主要尺寸24
• 2.2.2 設計的基本關系式24-26
• 2.3 盤式感應電機的磁路特點26-29
• 2.3.1 盤式感應電機的磁路特點26-27
• 2.3.2 氣隙磁密Bδ(r)的分布27-28
• 2.3.3 齒磁密Bt(r)的分布28
• 2.3.4 軛部磁密Bj(r)的分布28-29
• 2.4 盤式感應電機的磁路計算方法29-32
• 2.4.1 盤式感應電機磁路的平均直徑計算法29
• 2.4.2 盤式感應電機磁路的分環(huán)計算法29-31
• 2.4.3 盤式感應電機磁路的有限元計算法31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 3 盤式感應電機的電磁設計33-53
• 3.1 主要尺寸比、直徑比和氣隙選擇33-35
• 3.2 磁路尺寸優(yōu)化與槽型選擇35-36
• 3.2.1 磁路尺寸優(yōu)化35
• 3.2.2 槽型選擇35-36
• 3.3 繞組設計36-37
• 3.4 參數(shù)計算37
• 3.5 鐵耗計算37-39
• 3.6 軸向磁吸力計算39-42
• 3.7 電磁計算程序42-51
• 3.8 本章小結(jié)51-53
• 4 盤式感應電機有限元分析53-73
• 4.1 電磁場基本理論53
• 4.2 平均直徑法、分環(huán)法與三維有限元法磁場分析比較53-59
• 4.2.1 平均直徑法54-56
• 4.2.2 分環(huán)法56-57
• 4.2.3 三維有限元法57-59
• 4.2.4 平均直徑法、分環(huán)法與三維有限元法的磁場分析比較59
• 4.3 基于平均直徑法的二維有限元分析59-66
• 4.3.1 空載磁場分析60-61
• 4.3.2 空載特性分析61-63
• 4.3.3 額定負載磁場分析63-64
• 4.3.4 額定負載特性分析64-66
• 4.4 轉(zhuǎn)子參數(shù)對盤式電機特性的影響66-72
• 4.4.1 銅盤厚度對盤式電機特性的影響66-70
• 4.4.2 轉(zhuǎn)子材料對盤式電機特性的影響70-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 5 徑向氣隙系數(shù)的研究73-83
• 5.1 解析法計算盤式感應電機氣隙磁密73-76
• 5.2 分環(huán)法計算盤式感應電機氣隙磁密76-77
• 5.3 三維有限元法計算盤式感應電機氣隙磁密77
• 5.4 解析法、分環(huán)法和三維有限元法結(jié)果的比較與分析77-78
• 5.5 徑向氣隙系數(shù)k的探究78-81
• 5.5.1 歸納氣隙系數(shù)k的經(jīng)驗公式78-79
• 5.5.2 驗證徑向氣隙系數(shù)k的準確性79-81
• 5.6 本章小結(jié)81-83
• 6 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 論文總結(jié)83-84
• 6.2 后續(xù)工作84-85
• 參考文獻85-89
• 作者簡歷89-91
• 學位論文數(shù)據(jù)集91

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅慧;劉軍鋒;萬淑蕓;;感應電機參數(shù)的離線辨識[J];電氣傳動;2006年08期

2 ;高速感應電機玻璃鋼套環(huán)的研制和應用[J];大電機技術;1980年03期

3 楊國強;;三相感應電機的計算機數(shù)學模型[J];成都科技大學學報;1986年01期

4 胡怡華;;感應電機的發(fā)展與現(xiàn)狀國際會議于1986年7月8～11日在意大利召開[J];微特電機;1986年03期

5 張興華,戴先中,陸達君,沈建強;感應電機的逆系統(tǒng)方法解耦控制[J];電氣傳動;2001年02期

6 吳峻,潘孟春,李圣怡,陳軼;感應電機的參數(shù)辨識[J];微特電機;2001年06期

7 劉大年;感應電機用電流源變換器設計中的控制方法探索[J];江蘇電器;2002年06期

8 宗學軍,樊立萍,袁德成,丁仁宏;感應電機動態(tài)特性的雙線性子空間辨識研究[J];沈陽化工學院學報;2002年01期

9 陳林,方康玲,侯立軍;五相感應電機建模與仿真[J];三峽大學學報(自然科學版);2002年04期

10 程小華;感應電機內(nèi)部物理過程的框圖描述[J];微特電機;2003年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡云安;;感應電機的塊控自適應反步控制[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第一分冊）[C];2009年

2 郝蘭英;趙德宗;張承進;;高性能感應電機速度控制的近期發(fā)展[A];第16屆中國過程控制學術年會暨第4屆全國故障診斷與安全性學術會議論文集[C];2005年

3 王謙;周亞麗;張奇志;;感應電機無速度傳感器矢量控制的研究[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第一分冊）[C];2009年

4 李陽;張曾科;;基于模糊邏輯的自尋優(yōu)感應電機能量優(yōu)化控制[A];第七屆全國電技術節(jié)能學術會議論文集[C];2003年

5 沈艷霞;林瑾;紀志成;;神經(jīng)網(wǎng)絡磁鏈估計的感應電機自適應反步控制[A];全國自動化新技術學術交流會會議論文集（一）[C];2005年

6 張慶新;王鳳翔;李文君;;一種感應電機恒單位功率因數(shù)運行策略[A];全面建設小康社會：中國科技工作者的歷史責任——中國科協(xié)2003年學術年會論文集（上）[C];2003年

7 劉曉東;橐曉宇;陸敏華;;感應電機橢圓旋轉(zhuǎn)磁場的描述[A];第十一屆全國電工數(shù)學學術年會論文集[C];2007年

8 趙德宗;郝蘭英;張承進;;基于狀態(tài)反饋線性化的感應電機滑模速度控制[A];第16屆中國過程控制學術年會暨第4屆全國故障診斷與安全性學術會議論文集[C];2005年

9 陳禮根;;基于降階擴展卡爾曼濾波的感應電機轉(zhuǎn)速估計[A];第八屆全國電技術節(jié)能學術會議論文集[C];2006年

10 王仕韜;;雙饋感應電機在風力發(fā)電中功率控制的建模分析[A];2006中國控制與決策學術年會論文集[C];2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李翠萍;微型電動汽車用感應電機的冷卻系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

2 薛征宇;船舶感應電機軸承故障的檢測方法研究[D];大連海事大學;2015年

3 張自力;感應電機電源快速軟切換關鍵技術的基礎研究[D];華北電力大學;2015年

4 李偉;感應電機的非線性控制研究[D];華南理工大學;2002年

5 王濤;感應電機交流調(diào)速魯棒控制若干方法研究[D];西南交通大學;2007年

6 王攀攀;感應電機定轉(zhuǎn)子故障的微粒群診斷方法研究[D];中國礦業(yè)大學;2013年

7 陸可;感應電機狀態(tài)估計和參數(shù)辨識若干新方法研究[D];西南交通大學;2009年

8 王高林;感應電機無速度傳感器轉(zhuǎn)子磁場定向控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

9 陳維;無速度傳感器感應電機的神經(jīng)網(wǎng)絡魯棒自適應控制理論研究[D];湖南大學;2010年

10 趙飛翔;感應電機電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機助力矩控制算法研究[D];吉林大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 關e，

本文編號：1117391