一种高功率密度永磁同步发电机设计

发布时间：2020-04-13 04:01

【摘要】：永磁电机采用永磁体励磁,无需励磁电流,永磁体的结构、形状多样,尺寸选择灵活,拓扑结构强,所以永磁电机结构简单、体积小、重量轻,力矩惯量比大,具有高效率、高性能、高功率密度的优点。故而永磁电机具有常规电机无法比拟的优点,应用范围也极为广泛。本研究课题通过对永磁同步发电机的基本理论和算法进行研究,对电机电磁参数进行分析计算,并结合电机设计制造经验,编制了永磁电机场路耦合电磁设计程序。本文以1MW高功率密度永磁同步发电机基本性能参数为基础,设计适当的永磁同步发电机电磁方案,并使用场路耦合电磁计算程序对电磁方案进行分析。本文根据1MW永磁同步发电机的技术条件,设计了适当的永磁同步发电机的总体结构、轴承结构、通风结构和绝缘结构,并对转子临界转速和关键部件的强度进行校核分析。以制造一台1MW永磁同步发电机样机为实例,分析研究结果在实际生产制造中的应用,并通过其型式试验数据来初步验证设计方案。总结以上分析结论,为后续永磁电机的设计起到更好的指导作用。
【图文】：

71-轴 2-轴承 3-端盖 4-定子铁心 5-定子绕组 6-冷却器 7-机座 8-转子铁心9-永磁体 10-风扇 11-测速传感器图 2-1 永磁同步发电机结构图Fig2-1 PMSG construction diagram为了降低永磁同步发电机定子铁耗，永磁同步发电机定子铁心基本都采用冲结构，冲片材料一般选择优质冷轧硅钢板。永磁同步发电机转子结构多种多样铁心按磁极形式可以分为整体式结构和冲片叠压结构。因为永磁同步发电机转永磁体励磁，不需要励磁绕组、集电环和电刷，所以永磁同步发电机与电励磁电机相比，结构简单，制造容易，可靠性高，工作运行维护量小。根据电机设计的基本理论，增大电机气隙磁密，可以有效减小电机体积。永

电源对电机提供磁场，永磁同步发电机的效率也比的磁导率很小，数值与空气的磁导率接近，当永，永磁同步发电机的Xad就比电励磁同步发电机的X磁同步发电机要小。步发电机无法通过调节磁场来控制器输出电压和功的影响比较大，导致发电机输出电压分散，偏离额升，电力电子器件的性价比越来越高，采用交直交变到弥补。电机定子主要由绕组和硅钢片构成，既有采用分布也有采用集中分数槽绕组结构（如图 2-3）的。机的绕组相同，绕组的跨距一般超过一个齿距，各于图 2-2 所示的分布式绕组而言，其每极每相槽数
【学位授予单位】：上海交通大学
【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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1 王晓远;高鹏;赵玉双;;电动汽车用高功率密度电机关键技术[J];电工技术学报;2015年06期

2 张晓敏;张鹏;;场路耦合在永磁电机计算中的应用[J];上海大中型电机;2013年03期

3 何思源;;全封闭永磁同步牵引电动机冷却系统设计[J];大功率变流技术;2012年03期

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本文编号：2625560