【摘要】：近年來橫向磁通永磁電機(jī)因?yàn)樵诘娃D(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩方面的良好特性逐漸得到研究人員的關(guān)注,但是傳統(tǒng)的橫向磁通永磁電機(jī)存在電機(jī)的定子空間利用率低的問題,電機(jī)的定子鐵心只能交鏈轉(zhuǎn)子永磁體的單極性磁場(chǎng),對(duì)電機(jī)內(nèi)永磁體的利用率偏低。本文研究的雙極性磁場(chǎng)全交鏈橫向磁通永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)采用9形的定子鐵心結(jié)構(gòu),可以有效提高電機(jī)內(nèi)定子空間的利用效率,電機(jī)的定子鐵心能夠同時(shí)交鏈轉(zhuǎn)子永磁體的雙極性磁場(chǎng),有效地提高電機(jī)的功率密度與轉(zhuǎn)矩密度。首先,對(duì)傳統(tǒng)橫向磁通永磁電機(jī)和雙極性磁場(chǎng)全交鏈橫向磁通永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行分析說明。詳細(xì)說明雙極性磁場(chǎng)全交鏈橫向磁通永磁電機(jī)相比于傳統(tǒng)橫向磁通永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提高了定子空間利用率,能夠同時(shí)交鏈轉(zhuǎn)子永磁體的雙極性磁場(chǎng)。其次,根據(jù)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理,利用等效磁路法建立電機(jī)的磁路模型,并通過簡(jiǎn)化磁路模型來建立電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。分析推導(dǎo)了電機(jī)的主要參數(shù)表達(dá)式,包括電機(jī)的空載反電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式、電機(jī)轉(zhuǎn)矩表達(dá)式以及電感參數(shù)表達(dá)式,并利用得到的電機(jī)參數(shù)表達(dá)式對(duì)設(shè)計(jì)的樣機(jī)模型進(jìn)行解析計(jì)算得到電機(jī)主要參數(shù)的計(jì)算結(jié)果。然后,通過有限元軟件對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩特性分析,包括電機(jī)的空載條件下的分析,空載反電動(dòng)勢(shì)和電機(jī)的空載定位力矩,以及電機(jī)的各結(jié)構(gòu)參數(shù)大小對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩大小的影響,最后通過有限元軟件對(duì)上文的樣機(jī)模型進(jìn)行仿真分析將得到的結(jié)果與解析計(jì)算得到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證上文得到的電機(jī)參數(shù)表達(dá)式。接著,將同體積的雙極性磁場(chǎng)全交鏈橫向磁通永磁電機(jī)與傳統(tǒng)橫向磁通永磁電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩性能對(duì)比,驗(yàn)證電機(jī)相比傳統(tǒng)橫向磁通永磁電機(jī)在提高轉(zhuǎn)矩密度方面的效果。最后,給出了雙極性磁場(chǎng)全交鏈橫向磁通永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)要素分析,通過前文得到的參數(shù)表達(dá)式進(jìn)一步推導(dǎo)得到電機(jī)的主尺寸表達(dá)式,給出電機(jī)的主尺寸確定方法,接著給出了電機(jī)的具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析,即電機(jī)的繞組、定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心和永磁體等主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
【圖文】：

橫向磁通永磁電機(jī)原型結(jié)構(gòu)

交替極型結(jié)構(gòu)的橫向磁通永磁電機(jī)機(jī)較多的橫向磁通電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，，永磁體極性交替排放。 W.M. Arshad 等人提出的橫向磁通的結(jié)構(gòu)如圖 1-3 所示。電機(jī)采用了單
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM351

【參考文獻(xiàn)】

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2 李紅梅;姚宏洋;;定子疊片式外轉(zhuǎn)子橫向磁通永磁電機(jī)設(shè)計(jì)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2014年S1期

3 劉文芳;;基于Ansys的橫向磁通電機(jī)定子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化[J];微電機(jī);2011年02期

4 吳迪;辜承林;;新型橫向磁通永磁電機(jī)三維磁路分析[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2010年33期

5 畢劉新;王善銘;夏永洪;;表貼式永磁電機(jī)漏磁導(dǎo)的解析計(jì)算[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

6 張卓然;嚴(yán)仰光;蘇凱程;;切向磁鋼混合勵(lì)磁同步電機(jī)空載磁路計(jì)算及三維場(chǎng)分析[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2008年30期

7 王蕾;李光友;張強(qiáng);;磁通反向電機(jī)的變網(wǎng)絡(luò)等效磁路模型[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2008年08期

8 鄒繼斌;王騫;張洪亮;;橫向磁場(chǎng)永磁直線電動(dòng)機(jī)電磁力的分析與計(jì)算[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2007年08期

9 褚文強(qiáng);辜承林;;新型橫向磁通永磁電機(jī)磁場(chǎng)研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2007年24期

10 劉哲民;陳謝杰;陳麗香;王秀和;唐任遠(yuǎn);;基于3D-FEM的新型橫向磁通永磁電機(jī)的研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2006年05期

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3 任娜;橫向磁通永磁同步電動(dòng)機(jī)的三維磁場(chǎng)計(jì)算與結(jié)構(gòu)性能分析[D];天津大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2645617