螺杆泵用内置式永磁同步电机设计的研究

发布时间：2020-03-22 14:38

【摘要】：螺杆泵压缩机种类繁多,用途广泛,几乎遍及工农业、交通运输、医疗卫生、国防、科研,甚至生活的许多领域,占据了国民经济非常重要的地位。国内外学者研究发现永磁同步电机效率高,起动性能良好等优点,适于用作螺杆泵用电机。本课题结合一台用于空调和列车上的螺杆泵压缩机用永磁同步电机展开研究。该电机要求输出额定功率15kW,额定转速为3000rpm。首先,参照该电机设计要求选择合适的定子内外径尺寸,极槽配合,定子槽形,气隙长度和转子磁钢结构等主要参数。为了改善电机的电磁性能和机械性能,对电机转子结构进行优化设计,选取非均匀气隙结构以降低气隙磁密畸变率,然后通过对比不同磁桥宽度的隔磁磁桥结构的综合性能,确定合适的磁桥宽度。然后建立了电机解析计算模型,对螺杆泵用内置式永磁同步电机气隙磁密的解析算法展开研究。此过程中考虑到本课题所采用的一型磁钢结构电机的磁路饱和特性对电机定转子磁势的影响,最后通过有限元仿真验证解析模型的合理性。接着,为了降低电机的振动噪声,针对两种不同极槽配合的电机方案对电机的径向电磁力波展开分析,并结合力学知识系统的分析了电机电磁振动产生的原因。最后结合有限元仿真和解析计算结果以及实验测试结果分析了两个不同样机的电磁振动情况,并给出电机的优化设计的方案。最后,为了进一步拓宽电机的调速范围,本课题对一种V型磁钢结构电机方案展开研究。首先为了补偿电机负载过程中磁路饱和引起的电感参数变化研究了一型和V型磁钢结构电机的三种电感参数模型,然后利用ANSYS中的Simplorer模块建立了场路耦合仿真模型,分析了不同电感参数模型对两种不同结构电机输出性能的影响,给出了两种磁钢结构电机合适的弱磁控制方案。
【图文】：

螺杆泵压缩机的综合性能必须对电动机发现，该类电机未来发展趋势包括如下负荷高能效；追求节能环保；提高电缩机电机性能，，本课题采用永磁同步电功率因数较高，电机体积小，重量轻，加速度，动态性能好，能较好地满足螺同步电机可以为该类电机更新换代提具有指导意义。逡逑＾■卿…焌御ｎ丨ｆ．－Ｗ．逡逑

图２－１不同极槽配合效率曲线逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM341

【参考文献】

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本文编号：2595182