非晶合金轴向磁通混合励磁电机的磁网络建模和转矩研究

发布时间：2020-10-10 00:37

　　永磁电机具有结构简单、高效率、高转矩密度和功率密度等特点在风力发电、新能源汽车驱动等领域具有广泛的应用,但由于永磁体所产生的磁场强度是固定不变的,所以在需要调磁调速的应用领域收到限制。为了弥补永磁电机调磁能力弱调速范围小的缺点提出了混合励磁电机结构,混合励磁电机具有兼具永磁电机和励磁电机的优点,同时也具有较复杂的结构。首先,分析了混合励磁结构、拓扑结构,根据已有轴向磁通永磁电机的结构参数提出了新型非晶合金轴向磁通混合励磁电机。电机按励磁方式可分为永磁区域和电励磁区域。永磁区域采用单定子双转子结构,电励磁区域采用多盘结构,减少了非晶合金材料的用量,改善了定子散热条件。初步给出了电机的基本结构参数。然后,在非晶合金轴向磁通混合励磁电机的永磁区域,结合子域法建立瞬态等效磁网络模型,该等效磁网络模型能够考虑定子齿顶处的边缘位置饱和现象,具有计算速度快、搭建等效磁网络模型简单的特点。在电励磁区域建立全等效磁网络模型,基于以上两模型可以计算混合励磁电机的磁场分布情况和电磁特性,并采用有限元法验证了该磁网络模型的正确性。最后,基于所搭建的非线性等效磁网络模型,计算分析了气隙长度、槽口宽度和永磁体极弧系数对混合励磁电机的影响。利用麦克斯韦张量法计算了永磁区域中不同槽口宽度下齿槽转矩的大小。采用有限元软件分析了负载情况下电机的电磁转矩,针对电励磁区域转矩脉动较大的问题提出了双列交错电励磁结构,从而减小电励磁区域的转矩脉动,提高了电机总体稳定性。
【学位单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM351
【部分图文】：

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