表面-内置式永磁转子同步电机建模及特性分析

发布时间：2017-11-12 10:15

  本文关键词：表面-内置式永磁转子同步电机建模及特性分析

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【摘要】：传统的表面式永磁电机转矩脉动小,动态响应快,适合伺服驱动,但是弱磁调速范围小,功率密度低;传统的内置式永磁电机功率密度大,过载能力强,但是转矩脉动大,漏磁突出,需要设计隔磁桥,降低了机械强度。因此本文提出一种表面-内置式永磁转子同步电机,综合表面式和内置式永磁电机的优点,减小了漏磁,省去了隔磁桥,提高了机械强度,拥有高过载能力。本文采用等效磁路法分析表面-内置式永磁转子同步电机电磁特性,建立电机空载状态和负载状态的等效磁路模型,通过忽略电机漏磁路和铁芯饱和效应,建立简化等效磁路模型计算电机的励磁磁场分布、定子电枢反电势和磁通链、负载磁场分布以及电磁转矩等参数,同时建立电机空载和负载状态有限元模型进行仿真计算,通过对比分析,验证了所提出的等效磁路模型的正确性与合理性。建立了表面-内置式永磁转子同步电机基于能量法的齿槽转矩数学模型,通过分析数学模型中影响齿槽转矩的参数,采用不同方法优化电机齿槽转矩,同时通过有限元模型进行仿真验证分析,得到电机齿槽转矩优化效果最好的磁极偏移方法,并仿真对比分析了优化前后电机各项电磁性能。本文结合表面-内置式永磁转子同步电机的结构特点,计算求解了各部分的温度场参数,建立了电机的温度场有限元模型,通过仿真分析得到了电机额定运行状态下稳态温升,为电机冷却系统改进提供了依据。搭建了表面-内置式永磁转子同步电机的实验平台,通过实验测试,得到了电机不同负载状态下的运行特性,初步验证了电机的良好性能。
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM341

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本文编号：1175480