永磁电机磁场解析法建模及计算
发布时间：2021-10-22 21:41
永磁电机凭借高效、可靠的特点,应用范围越来越广,与此同时对其设计、优化、研究方法的要求也不断提高。准确计算永磁电机的磁场分布是进行后续研究的关键。电机磁场的计算方法分为数值法和解析法等。永磁电机磁场解析计算方法在近年来备受关注,其优点是建模速度快、物理意义清晰明确。本文围绕永磁电机磁场解析计算方法这一主题,研究了子空间解析法,并提出一种混合解析法。对于子空间解析法,分别建立了内转子表贴式永磁电机和外转子聚磁型游标永磁电机的子空间解析模型。从矢量磁位的泛定方程出发,推导了各子空间内复数傅里叶级数形式的通解。通过算例电机计算了气隙磁密和相关电磁性能,并用有限元法和样机实验进行验证。研究了利用电机结构对称性和谐波预测技术减少子空间法的计算量,提高计算效率。针对子空间解析法的一些限制,提出一种基于子空间法和磁网络法的混合解析法,对表贴式永磁电机建模计算。根据是否存在铁磁媒质,将电机的求解区域分为两部分,分别采用子空间法和磁网络法进行建模,利用边界条件将两个模型进行耦合。利用该方法对两台算例电机建模计算,分别计算了空载和负载气隙磁密,用有限元法进行验证,获得了满意的结果。最后,总结了本文的主要内...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
永磁游标电机[50]
浙江大学硕士学位论文34图2.15A电机转矩测量Figure2.15TorquemeasurementofmachineA.图2.16B电机转矩测量Figure2.16TorquemeasurementofmachineB.为了测量样机的电磁转矩，采用直流法进行实验，方法如下。在电机一相接入直流电流，并从另两相接出，三相绕组的电流分别为I，-I/2，-I/2。用手柄并通过转矩传感器顺时针转动电机转子，记录最大转矩数值o1T，逆时针转动电机转子，记录最大转矩数值2oT，计算输出转矩122oooTTT。样机及实验装置如图2.15和图2.16所示。实验中顺时针和逆时针转动转子记录的转矩数值符号相反，两者的转子位置相差180°电角度，两者的同步转矩数值互为相反数。磁阻转矩的变化周期为一个永磁体的极距，即180°电角度，所以两次测量时电机的磁阻转矩相等。齿槽转矩的变化周期与极槽配合有关，一个机械周期内变化周期数为LCM2p,s，LCM为最小公倍数符号。所以齿槽转矩在180°电角度内变化周期数为LCM2,2psp，是一个整数。所以两次测量时电机的齿槽转
浙江大学硕士学位论文34图2.15A电机转矩测量Figure2.15TorquemeasurementofmachineA.图2.16B电机转矩测量Figure2.16TorquemeasurementofmachineB.为了测量样机的电磁转矩，采用直流法进行实验，方法如下。在电机一相接入直流电流，并从另两相接出，三相绕组的电流分别为I，-I/2，-I/2。用手柄并通过转矩传感器顺时针转动电机转子，记录最大转矩数值o1T，逆时针转动电机转子，记录最大转矩数值2oT，计算输出转矩122oooTTT。样机及实验装置如图2.15和图2.16所示。实验中顺时针和逆时针转动转子记录的转矩数值符号相反，两者的转子位置相差180°电角度，两者的同步转矩数值互为相反数。磁阻转矩的变化周期为一个永磁体的极距，即180°电角度，所以两次测量时电机的磁阻转矩相等。齿槽转矩的变化周期与极槽配合有关，一个机械周期内变化周期数为LCM2p,s，LCM为最小公倍数符号。所以齿槽转矩在180°电角度内变化周期数为LCM2,2psp，是一个整数。所以两次测量时电机的齿槽转
【参考文献】：
博士论文
[1]基于电磁场数值计算的永磁电机性能分析方法研究[D]. 刘瑞芳.东南大学 2002
硕士论文
[1]高转矩密度游标永磁电机设计优化[D]. 秦晓静.浙江大学 2019
[2]基于磁网络的永磁同步电机建模及转子损耗分析[D]. 徐志辉.浙江大学 2016
[3]基于MATLAB的永磁无刷电机磁网络分析[D]. 胡佳.浙江大学 2016
本文编号：3451884
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
永磁游标电机[50]
浙江大学硕士学位论文34图2.15A电机转矩测量Figure2.15TorquemeasurementofmachineA.图2.16B电机转矩测量Figure2.16TorquemeasurementofmachineB.为了测量样机的电磁转矩，采用直流法进行实验，方法如下。在电机一相接入直流电流，并从另两相接出，三相绕组的电流分别为I，-I/2，-I/2。用手柄并通过转矩传感器顺时针转动电机转子，记录最大转矩数值o1T，逆时针转动电机转子，记录最大转矩数值2oT，计算输出转矩122oooTTT。样机及实验装置如图2.15和图2.16所示。实验中顺时针和逆时针转动转子记录的转矩数值符号相反，两者的转子位置相差180°电角度，两者的同步转矩数值互为相反数。磁阻转矩的变化周期为一个永磁体的极距，即180°电角度，所以两次测量时电机的磁阻转矩相等。齿槽转矩的变化周期与极槽配合有关，一个机械周期内变化周期数为LCM2p,s，LCM为最小公倍数符号。所以齿槽转矩在180°电角度内变化周期数为LCM2,2psp，是一个整数。所以两次测量时电机的齿槽转
浙江大学硕士学位论文34图2.15A电机转矩测量Figure2.15TorquemeasurementofmachineA.图2.16B电机转矩测量Figure2.16TorquemeasurementofmachineB.为了测量样机的电磁转矩，采用直流法进行实验，方法如下。在电机一相接入直流电流，并从另两相接出，三相绕组的电流分别为I，-I/2，-I/2。用手柄并通过转矩传感器顺时针转动电机转子，记录最大转矩数值o1T，逆时针转动电机转子，记录最大转矩数值2oT，计算输出转矩122oooTTT。样机及实验装置如图2.15和图2.16所示。实验中顺时针和逆时针转动转子记录的转矩数值符号相反，两者的转子位置相差180°电角度，两者的同步转矩数值互为相反数。磁阻转矩的变化周期为一个永磁体的极距，即180°电角度，所以两次测量时电机的磁阻转矩相等。齿槽转矩的变化周期与极槽配合有关，一个机械周期内变化周期数为LCM2p,s，LCM为最小公倍数符号。所以齿槽转矩在180°电角度内变化周期数为LCM2,2psp，是一个整数。所以两次测量时电机的齿槽转
【参考文献】：
博士论文
[1]基于电磁场数值计算的永磁电机性能分析方法研究[D]. 刘瑞芳.东南大学 2002
硕士论文
[1]高转矩密度游标永磁电机设计优化[D]. 秦晓静.浙江大学 2019
[2]基于磁网络的永磁同步电机建模及转子损耗分析[D]. 徐志辉.浙江大学 2016
[3]基于MATLAB的永磁无刷电机磁网络分析[D]. 胡佳.浙江大学 2016
本文编号：3451884
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