表贴式永磁电机转子谐波削极及其对齿槽转矩影响研究

发布时间：2021-07-30 01:01

　　永磁同步电机因其效率高、功率因数大、结构简单等优点而得到越来越广泛的应用,同时也对电机设计提出了更高的要求,以期达到更高的转矩密度和更低的转矩脉动。表贴式永磁电机永磁体削极是一种简单、直接、有效的提高电机性能的方法。本文研究了表贴式永磁电机的削极方法及其对齿槽转矩的影响,并以一台九相表贴式永磁同步电机为例进行了分析计算。根据基本设计要求对一台9kW的永磁同步电机进行初步设计,确定了电机的基本结构、主要尺寸参数及电机材料等,并对永磁电机采用永磁体偏心削极方案进行了试验验证。为了计算九相永磁同步电机定子绕组的各种漏感参数,采用了数值分析处理思路,通过定子槽分层分片、总电感减去基波电感、磁矢位线积分的方法分别计算电机槽内层间互漏感、两线圈之间的谐波漏感及端部漏感。然后引入关联矩阵计算各相之间的槽漏感、谐波漏感和端部漏感。该方法能够统一化编程,适应性强,提高了计算的准确性,为多相电机分析和控制提供依据。分别推导了表贴式永磁电机在两种充磁方式下永磁体正弦削极和3次谐波削极的厚度函数。结合所研究的九相表贴式永磁同步电机对上述两种削极结构进行仿真,分析气隙磁场分布、空载反电动势和电磁转矩,并与原始磁... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 优化极弧系数
        1.2.2 磁极偏移
        1.2.3 周向分块
        1.2.4 轴向分段
        1.2.5 永磁体极弧削极
        1.2.6 改变定子电枢参数
    1.3 本文主要工作
第二章 九相表贴式永磁电机初步设计与建模
    2.1 电机基本尺寸与结构的确定
        2.1.1 主要尺寸确定
        2.1.2 气隙长度确定
        2.1.3 极槽数确定
        2.1.4 定子绕组与铁心设计
        2.1.5 转子结构设计
        2.1.6 电机各部分材料选取
    2.2 损耗计算
        2.2.1 基本铜耗
        2.2.2 基本铁耗
    2.3 试验分析
        2.3.1 样机装配及实验平台
        2.3.2 样机的测试
    2.4 本章小结
第三章 九相表贴式永磁电机定子参数计算
    3.1 定子槽漏感计算
        3.1.1 单一槽的层间自漏感与互漏感
        3.1.2 相间槽漏感
    3.2 定子谐波漏感计算
        3.2.1 两线圈之间的谐波漏感
        3.2.2 相间谐波漏感
    3.3 定子端部漏感计算
        3.3.1 两线圈之间的端部漏感
        3.3.2 相间端部漏感
    3.4 本章小结
第四章 谐波削极的原理分析
    4.1 正弦削极结构
        4.1.1 径向充磁时厚度函数
        4.1.2 平行充磁时厚度函数
    4.2 3次谐波削极结构
        4.2.1 径向充磁时厚度函数
        4.2.2 平行充磁时厚度函数
    4.3 不同削极结构电机电磁性能比较
        4.3.1 空载磁场分布
        4.3.2 空载反电动势
        4.3.3 电磁转矩
    4.4 本章小结
第五章 3次谐波削极对电机齿槽转矩的影响
    5.1 齿槽转矩产生机理
    5.2 齿槽转矩分析方法
    5.3 削极方式对齿槽转矩的影响
        5.3.1 永磁电机削极结构的等效
        5.3.2 磁极削极对齿槽转矩的影响分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3310360