空压机用超超高效永磁同步电动机设计及铁耗研究

发布时间：2017-08-15 00:19

  本文关键词：空压机用超超高效永磁同步电动机设计及铁耗研究

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【摘要】：随着能源的日益匮乏,节能降耗成为目前社会发展所面临的一项极为紧迫的任务。而电动机作为各种设备的动力,被广泛应用于工业领域的各个行业,因此实现电机行业的节能降耗在整个节能降耗工程中具有举足轻重的地位。空气压缩机作为工业制造行业的主要动力源,其能耗问题非常重要,其配套电机是压缩机的心脏,电机质量的好坏、效率的高低,将直接影响着压缩机的能效比。本文针对空压机用永磁电机设计一台15kW-2极具有高效率的空压机用异步起动永磁同步电机,主要工作分为以下几个部分:首先,对异步起动永磁同步电机铁耗研究,总结异步起动永磁电机铁耗影响因素,并对三个型号六台异步起动永磁同步电机进行铁耗计算及试验,对比分析电机铁耗计算结果与试验结果,总结铁耗规律,得出电机齿轭部铁耗修正系数。为空压机用电机设计时提供参考。其次,针对空压机用电机运行工况制定了本次设计方案的性能要求,针对方案要求和功率等级确定电机主要尺寸,在保证电机有较高效率的同时,兼顾电机过载倍数,起动电流倍数等参数的标准下,确定电机定子内径和电机定子外径等参数,并对比分析不同转子结构电机的性能,电机隔磁桥大小对电机漏磁的影响,电机转子槽型对起动性能的影响,电机气隙长度对电机谐波和杂散损耗等的影响。再次,对如何提高功率因数、减少铜耗和提高失步转矩进行了分析。针对压缩机用电机过载能力要求较高,起动性能要求并不高的特点,优选电机参数,确定电机设计的最终方案。并对制作的样机进行试验,样机额定点效率达到94.31%。最后,针对求取永磁同步电机负载铁耗试验值,没有准确统一的方案。通过理论推导分析,得出异步起动永磁电机的端电压与铁耗成一定的比例关系,所以可以通过空载铁耗与电压的关系曲线求得负载铁耗试验值。
【关键词】：永磁同步电机 空压机 铁耗 效率
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH45
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 空压机用电机研究现状10-12
• 1.2.2 铁耗的研究现状12-15
• 1.3 课题的研究内容15-17
• 1.3.1 超超高效永磁同步电动机铁耗的计算15
• 1.3.2 空压机用永磁同步电动机的设计15-17
• 第2章 异步起动永磁电动机铁耗研究17-31
• 2.1 异步起动高效永磁同步电动机铁耗分析17-20
• 2.1.1 高效永磁同步电动机损耗分析17-18
• 2.1.2 高效永磁同步电动机空载铁耗分析18-20
• 2.2 异步起动高效永磁同步电动机铁耗计算20-29
• 2.2.1 异步起动高效永磁同步电动机基本铁耗计算20-21
• 2.2.2 异步起动高效永磁同步电动机空载铁心损耗计算21-29
• 2.3 异步起动永磁电机铁耗总结分析29-30
• 2.3.1 铁耗分布分析29
• 2.3.2 异步起动永磁电机齿轭部修正系数29-30
• 2.4 本章小节30-31
• 第3章 空压机用超超高效永磁同步电动机电磁设计方案31-48
• 3.1 空压机用永磁同步电动机工况及设计要求31-32
• 3.1.1 空压机用电机工况31-32
• 3.1.2 空压机用电机设计要求32
• 3.2 空压机用永磁同步电动机的设计32-38
• 3.2.1 主要尺寸选择32-33
• 3.2.2 转子结构的选择33-36
• 3.2.3 隔磁桥分析36
• 3.2.4 转子槽形设计36-38
• 3.2.5 气隙长度的选取38
• 3.3 永磁电机性能分析及方案优化38-47
• 3.3.1 电机绕组匝数、永磁体、铁心长度分析38-39
• 3.3.2 方案优化39-46
• 3.3.3 最终设计方案46-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第4章 异步起动永磁电机试验分析48-57
• 4.1 异步起动高效永磁同步电动机损耗试验分析48-50
• 4.1.1 电机风摩耗试验48-49
• 4.1.2 异步起动永磁同步电机负载铁耗试验值的确定49-50
• 4.2 样机试验测试50-55
• 4.2.1 损耗试验51-54
• 4.2.2 堵转试验和失步转矩试验54
• 4.2.3 振动噪声试验54-55
• 4.2.4 设计值与试验值对比55
• 4.3 本章小结55-57
• 第5章 结论57-58
• 参考文献58-61
• 在学研究成果61-62
• 致谢62

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1 张涵;谢宝昌;张舟云;应红亮;丁p苊，

本文编号：675431