起重机直驱永磁电机研究

发布时间：2024-06-28 20:35

　　传统起重机多采用异步电机加减速机形式驱动,但其存在很多缺点,例如:结构复杂,传动链长、频繁维修,运行不可靠、异步电机带载的效率和功率因数低、减速箱漏油污染环境等,显然已经不适应当代社会节能减排的观点,而采用低速大转矩的永磁同步电机直驱起重机,正是起重机发展的新趋势。针对起重机多工作在钢厂等恶劣工况,以及其频繁起动、负载范围大、短时工作的特点,本文做了以下研究:(1)给出了起重机直驱永磁电机的电磁方案,对比三种极槽配合对电机空载气隙磁密、空载反电势、齿槽转矩和输出转矩等性能的影响,选择其最优的极槽配合。对电机齿槽转矩和空载气隙磁密进行优化,首先通过解析法分析出影响优化目标的各个参数因子,再通过PB实验设计筛选出影响效果显著的因子,然后通过响应面法CCF设计研究显著因子和优化目标的关系,将其拟合成多项式形式的目标函数,再通过NSGAⅡ优化算法计算出Pareto前沿,最后将优化后的参数进行有限元计算验证,确定起重机直驱永磁电机优化后的方案。(2)针对起重机经常重载起动、起停频繁、过载运行等特点,研究不同负载下的电机磁场情况。而由于起重机这种带载特点,使得电机容易出现磁饱和,文中研究了磁饱和对...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1卷筒结构示意图

永磁内转子电机位于卷筒体一侧，电机的输出轴通过花键配合花键套与卷筒中部法兰进行连接，采用螺栓以及销轴双重定位连接，将输出力矩传递至卷筒体。内转子电机另一端，通过自身的法兰与卷筒外法兰使用螺栓连接。卷筒另一侧为卷筒轴，通过内、外法兰与卷筒焊接在一起，如图1所示。本文以起重量为30t....

图2.1不同极槽配合下的电机定子绕组展开图

沈阳工业大学硕士学位论文8a12极36槽b12极72槽c20极48槽图2.1不同极槽配合下的电机定子绕组展开图Fig.2.1Expandedviewofthestatorwindingsofthemotorwithdifferentpole-slotcombinations（2）....

图2.2永磁体充磁方向示意图

第2章起重机直驱永磁电机电磁方案设计及优化9max3142πiTDBA=（2.4）定、转子铁心的材料对电机的铁耗影响很大，本文所采用的硅钢片型号为DW470。（3）定子绕组的设计永磁电机定子绕组规律与传统异步电机相同，不同的绕组连接对电机性能产生不同影响。单层绕组的电机在下线时比....

图2.3不同极槽配合电机的空载气隙磁密谐波分析

第2章起重机直驱永磁电机电磁方案设计及优化11a12极36槽b12极72槽c12极72槽图2.3不同极槽配合电机的空载气隙磁密谐波分析Fig.2.3No-loadair-gapmagneticdenseharmonicanalysisofdifferentpole-slotcom....

本文编号：3996649