滚筒驱动用外转子电励磁双凸极特性研究

发布时间：2017-03-16 13:07

  本文关键词：滚筒驱动用外转子电励磁双凸极特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,带式输送机的应用越来越广泛,电机作为电动滚筒的重要组件,其性能的好坏决定了带式输送机的传输质量。电励磁双凸极电机是近几年发展起来的一种新型特种电机,它具有结构简单坚固、可靠性高、耐高温、功率密度高、效率高等优点,本文创造性地将外转子电励磁双凸极电机作为滚筒驱动电机,实现了电动滚筒的低速大转矩直驱式功能。本文在现有双凸极电机设计的研究成果之上,设计了一台24/16极三相外转子电励磁双凸极电机以及一台结构相似的24/16极三相内转子电励磁双凸极电机。论文主要研究了电机的结构设计、结构参数及多极电机对电机静态和稳态特性影响,并进行了效率分析。文章首先介绍了电动滚筒的发展历史和现有滚筒驱动电机的缺点,详细阐述了电励磁双凸极国内外研究现状及电机的基本结构、数学模型、电动发电控制方式。接着,文章分别从电机的静态和稳态特性研究多极外转子电励磁双凸极电机运行特性。在静态特性方面,本文着重研究了电机空载发电状态下的磁链、电感、齿槽转矩等,在稳态特性方面,本文分别在三相三状态、三相三状态提前角、三相六状态、三相六状态提前角度等不同控制方式下研究电动负载状态下电机的磁链、反电势、电感和输出转矩等,通过对比分析多极电机的静态、稳态及效率特性,最终将外转子电励磁双凸极电机的结构初步定为24/16极。然后,文章研究了结构参数对24/16极外转子电励磁双凸极电机性能的影响,主要分析了转子极弧宽度、气隙长度和电机轴长对电机的静态和稳态特性的影响,为之后外转子电励磁双凸极电机的设计提供依据。最后论文对内、外转子DSEM电机进行了性能对比,分析比较得出外转子电机出力大、转矩电流比高等优点,但效率稍小于内转子电机。两种电机都很适合作为滚筒驱动用电机,实际应用中可根据不同需要选用不同的电机。
【关键词】：有限元分析 双凸极电机 低速大转矩 电励磁 静态特性 稳态特性
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH222;TM35
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-15
• 第一章 绪论15-20
• 1.1 课题研究背景与意义15
• 1.2 电动滚筒常用驱动电机简介15-16
• 1.3 双凸极电机的国内外研究现状16-18
• 1.4 本文主要研究内容18-20
• 第二章 双凸极电机的结构与原理20-34
• 2.1 外转子DSEM电机的基本概念20-21
• 2.2 电励磁双凸极电机的数学模型21-24
• 2.3 滚筒驱动用外转子DSEM电机的工作原理24-25
• 2.3.1 发电运行方式24-25
• 2.3.2 电动运行方式25
• 2.4 电动运行控制方式25-32
• 2.4.1 三相三状态控制26-28
• 2.4.2 三相三状态提前角度控制28-30
• 2.4.3 三相六状态控制30-32
• 2.5 本章小结32-34
• 第三章 滚筒驱动用外转子DSEM设计及有限元分析34-69
• 3.1 外转子DSEM电机的设计思路34-35
• 3.1.1 滚筒驱动用外转子电机的基本结构34-35
• 3.1.2 滚筒驱动用外转子电机尺寸设计原则35
• 3.2 多极外转子DSEM电机结构及电磁设计35-37
• 3.3 外转子 24/16(K=4)极DSEM电机静态分析37-45
• 3.4 外转子 24/16(K=4)极DSEM电机稳态分析45-60
• 3.4.1 三相三状态控制45-50
• 3.4.2 三相三状态提前角度控制50-53
• 3.4.3 三相六状态控制53-56
• 3.4.4 三相六状态提前角度控制56-59
• 3.4.5 外转子DSEM电机发电空载与电动负载比较59-60
• 3.4.6 外转子DSEM电机的损耗及效率计算60
• 3.5 多极电机的静态及稳态特性分析60-66
• 3.5.1 多极电机的静态特性60-64
• 3.5.2 多极电机的稳态特性64-66
• 3.6 本章小结66-69
• 第四章 结构参数对外转子DSEM电机性能影响69-87
• 4.1 转子极弧宽度69-74
• 4.1.1 转子极弧宽度对静态特性影响69-72
• 4.1.2 转子极弧宽度对稳态特性和效率的影响72-74
• 4.2 气隙长度74-82
• 4.2.1 气隙长度对静态特性影响74-80
• 4.2.2 气隙长度对稳态特性和效率的影响80-82
• 4.3 电机轴长82-86
• 4.3.1 电机轴长对静态特性的影响82-84
• 4.3.2 电机轴长对稳态特性和效率的影响84-86
• 4.4 本章小结86-87
• 第五章 内、外转子电励磁双凸极性能研究87-93
• 5.1 内、外转子电励磁双凸极电机静态特性87-90
• 5.2 内、外转子电励磁双凸极电机的稳态特性90-92
• 5.3 本章小结92-93
• 第六章 总结与展望93-95
• 6.1 全文总结93-94
• 6.2 后续工作展望94-95
• 参考文献95-99
• 致谢99-100
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文100

【参考文献】

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本文编号：251827