發(fā)布時間：2020-11-01 08:10

　　 永磁電機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、效率高、體積小、重量輕等一系列優(yōu)點,在家用電器、工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、醫(yī)療、國防等各行各業(yè)普遍應(yīng)用。按照永磁體在轉(zhuǎn)子上的位置可將永磁電機分為內(nèi)置式和表面式兩大類。由于內(nèi)置式結(jié)構(gòu)弱磁運行時不易退磁、d軸電感小于q軸電感、轉(zhuǎn)子磁路不對稱使其比表面式結(jié)構(gòu)更容易進行弱磁調(diào)速。但內(nèi)置式永磁同步電機恒功率調(diào)速范圍不夠?qū)捛肄D(zhuǎn)子磁密較高漏磁較大。本文基于永磁電機現(xiàn)有優(yōu)缺點提出了一種多定子徑軸向混合磁路永磁同步電機,主要研究內(nèi)容為:第一章主要介紹永磁電機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及基于內(nèi)置式永磁同步電機恒功率調(diào)速范圍不夠?qū)挿憾岢龅幕旌蟿畲烹姍C的幾種典型結(jié)構(gòu),闡述其工作原理,說明優(yōu)缺點及研究現(xiàn)狀;介紹關(guān)于內(nèi)置式永磁同步電機轉(zhuǎn)子磁密較高導(dǎo)致端部漏磁大一問題采取的措施;本章最后給出本文提出的多定子徑軸向混合磁路永磁同步電機的模型。第二章主要介紹本文提出電機的結(jié)構(gòu)特點、分析磁通路徑、詳細說明其工作原理;介紹當前弱磁調(diào)速原理,建立三維有限元模型對電機弱磁能力初步計算得出結(jié)論;第三章類比電路與電阻講解磁路與磁阻的概念,并類比計算磁路中有較為規(guī)則幾何體形狀的磁阻,講解計算較為精確的等效磁網(wǎng)絡(luò)法,并建立電機的等效磁網(wǎng)絡(luò)模型,利用有限元仿真軟件得出電機磁力線分布并根據(jù)磁通路徑詳細計算路徑中各個部分的磁阻數(shù)值;計算結(jié)果與有限元對比,通過有限元驗證該電機減小端部漏磁從而提高磁通利用率。在第四章中,首先闡述齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機理;在一系列假設(shè)的條件下分析了定轉(zhuǎn)子齒之間的磁阻變化率與齒槽轉(zhuǎn)矩的關(guān)系;基于能量法推導(dǎo)該電機的齒槽轉(zhuǎn)矩解析表達式,通過調(diào)整表達式中的某個參數(shù)值削弱齒槽轉(zhuǎn)矩并利用有限元模型驗證;最后分析了兩個定子齒中心線之間的角度變化對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響并削弱齒槽轉(zhuǎn)矩。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM341
【部分圖文】：

心排列組成，兩個磁勢源相互獨立并聯(lián)形成主磁通。文獻［１０］研宄了該電機的工??作原理、性能及參數(shù)計算。美國學(xué)者Ｔ．Ａ．Ｌｉｐｏ提出了軸向磁場并聯(lián)磁勢式??結(jié)構(gòu)如圖１．３所示，圖中包括ＴＯＲＵＳ結(jié)構(gòu)、ＫＡＭＡＮ結(jié)構(gòu)和單定子／轉(zhuǎn)子軸向磁??場結(jié)構(gòu)等，它們的工作原理相似。??＊１－?＾??＾?；?ｒ??（ａ）?Ｓ？?ｒ?（ｂ）定：／??圖１．２徑向磁場并聯(lián)磁勢式??＿藝：??（ａ）?ＴＯＲＵＳ?Ｎ－Ｓ?結(jié)構(gòu)?（ｂ）?ＴＯＲＵＳ?Ｎ－Ｎ?結(jié)構(gòu)??永磁極鐵心極勵磁饒組－１??６：１??定子－２?定子－ｉ??（Ｃ）盤式內(nèi)轉(zhuǎn)子??圖１．３軸向并聯(lián)磁勢式??國內(nèi)也有大量學(xué)者研究該類型電機。上海大學(xué)的學(xué)者提出了一種徑向磁場旁??路式混合勵磁電機［１３］，結(jié)構(gòu)如圖１．４所示。該電機結(jié)構(gòu)相對于盤式結(jié)構(gòu)電機容易??加工制造，缺點是定子側(cè)的勵磁繞組通過導(dǎo)磁機殼形成電勵磁磁通旁路，附加氣??４??

心排列組成，兩個磁勢源相互獨立并聯(lián)形成主磁通。文獻［１０］研宄了該電機的工??作原理、性能及參數(shù)計算。美國學(xué)者Ｔ．Ａ．Ｌｉｐｏ提出了軸向磁場并聯(lián)磁勢式??結(jié)構(gòu)如圖１．３所示，圖中包括ＴＯＲＵＳ結(jié)構(gòu)、ＫＡＭＡＮ結(jié)構(gòu)和單定子／轉(zhuǎn)子軸向磁??場結(jié)構(gòu)等，它們的工作原理相似。??＊１－?＾??＾?；?ｒ??（ａ）?Ｓ？?ｒ?（ｂ）定：／??圖１．２徑向磁場并聯(lián)磁勢式??＿藝：??（ａ）?ＴＯＲＵＳ?Ｎ－Ｓ?結(jié)構(gòu)?（ｂ）?ＴＯＲＵＳ?Ｎ－Ｎ?結(jié)構(gòu)??永磁極鐵心極勵磁饒組－１??６：１??定子－２?定子－ｉ??（Ｃ）盤式內(nèi)轉(zhuǎn)子??圖１．３軸向并聯(lián)磁勢式??國內(nèi)也有大量學(xué)者研究該類型電機。上海大學(xué)的學(xué)者提出了一種徑向磁場旁??路式混合勵磁電機［１３］，結(jié)構(gòu)如圖１．４所示。該電機結(jié)構(gòu)相對于盤式結(jié)構(gòu)電機容易??加工制造，缺點是定子側(cè)的勵磁繞組通過導(dǎo)磁機殼形成電勵磁磁通旁路，附加氣??４??

?隙大，磁阻大影響勵磁效率。東南大學(xué)學(xué)者們在永磁雙凸極電機的基礎(chǔ)上提出了??一種混合勵磁電機［１４］［１５］，結(jié)構(gòu)如圖１．５所示，該結(jié)構(gòu)中永磁體與勵磁繞組之間有??導(dǎo)磁橋，增加電勵磁效率，同時電機保留了雙凸極電機的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)簡單、功率??密度高，系統(tǒng)可靠性高。??１一端蓋；２—勵磁繞組；３—轉(zhuǎn)子扼部；４一轉(zhuǎn)軸；５—鐵心極；??６—永磁極；７—定子繞組；８—定子鐵心；９一機殼。??圖１．４旁路式混合勵磁電機??圖１．５混合勵磁雙凸極電機??文獻［１６］提出的結(jié)構(gòu)模型如圖１．６所示，闡述該電機的結(jié)構(gòu)與運行原理并建??立雙向勵磁下等效磁路模型，用磁路法和有限元法對樣機計算分析與對比，所得??結(jié)果為電機的優(yōu)化與性能全面研究奠定基礎(chǔ)。文獻［１７］研究了電機永磁部分和電??勵磁部分之間的耦合特性并用３Ｄ模型驗證，得出了不同勵磁電流下的漏磁分布??特點。文獻［１８］提出一種新型切向／徑向磁路并聯(lián)混合勵磁同步電機并介紹原理與??特點，用磁路法研究電勵磁磁勢對永磁體工作點的影響。文獻［１９］將混合勵磁同??步電機磁路等效為３種二維磁路電機軸向并列疊加，推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型及電感表達??式。文獻［２０］討論了混合勵磁同步電機的變頻交
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2865259