单相振荡永磁直线发电机的研究

发布时间：2019-09-29 16:32

【摘要】：斯特林发动机是一种外燃机，由外部气体供热，内部工作物质周期性压缩和膨胀做功的往复发动机，在汽车、航空、航天、石油化工等领域的应用越来越广泛。本文所研究的直线电机由斯特林发动机驱动，应用在航天电源中。 本文首先建立了单相振荡永磁直线发电机的有限元模型,介绍了单相振荡永磁直线发电机的解析计算方法，并对电感参数的影响因素进行了仿真分析。 其次，对单相振荡永磁直线发电机进行了优化，包括电机的动子外径、永磁体厚度、动子铁芯厚度、齿宽等几个参数。对不同方案进行了有限元仿真与解析计算，，找出了电机各部分尺寸变化时，电机性能参数的变化规律，主要包括电机的空载反电势、功率、功率密度及空载定位力，在综合考虑电机指标的情况下，选择最优尺寸。 此外，在对单相振荡永磁直线发电机建立数学模型的基础上，详细分析了其谐振工作特性，推导了电机效率的表达式，得出结论：电机在机械谐振频率下工作时，电机的效率最高。 最后，本文对电机的温升问题进行了研究，仿真得出电机在稳态运行时电机各部分的温度分布，验证了电机在自然冷却的条件下，不会产生较高的温度，可安全运行。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM31

【共引文献】

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本文编号：2544032