新型磁通轴向调节记忆电机的设计与性能分析

发布时间：2020-05-31 06:50

【摘要】：永磁同步电机通常采用钕铁硼永磁体励磁,由于其矫顽力较高,导致电机磁场调节困难,恒功率运行范围小,极大地限制了其应用范围。为了使这种性能优良的电机应用在更多场合,控制永磁同步电机气隙磁场强度便成了研究的热点。近年来,一类采用高剩磁、低矫顽力永磁材料的记忆电机得到了广泛的研究。这类电机通过施加电流脉冲直接调节永磁体的磁化水平,改变电机气隙磁场的同时又减小了定子铜耗和永磁体退磁的风险。本文提出了一种新型磁通轴向调节记忆电机,主要研究工作包括以下几个方面:1、详细阐述磁通轴向调节记忆电机的原理及设计理念,首先根据设计理念提出几种不同的电机模型,利用磁路法推算出各结构的数学模型;之后就记忆永磁体能提供的磁动势、弱磁结构磁阻、所需充磁磁场的大小进行比较,排除了无法进行有效充磁的结构,选出通过定子形成弱磁回路和通过导磁体形成弱磁回路两种方案进行深入研究。2、根据磁路法选型结果对所选出的方案进行定量设计。建立目标电机模型后,首先确定了记忆永磁体的类型和牌号,利用极限工况测定了所需的记忆永磁体的厚度。之后又分别对两种结构的导磁体进行了设计和瞬态仿真,测定了弱磁前后空载运行E0的大小和气隙磁场分布,经验证和测定后,两种结构均可有效的调节电机气隙磁场,但通过定子弱磁结构的气隙磁场分布不均匀,会给后续磁场分布优化和NVH优化等工作带来挑战。3、对充磁绕组及电路进行细化设计,首先测定了所需充磁电流的大小,随后对充磁过程中磁场分布不均的问题进行了优化,最后根据充磁电流的大小设计了充磁电路并进行有限元分析,验证了两种结构均可以对记忆永磁体进行有效充磁,但由于磁路饱和的原因,通过导磁体弱磁结构所需的充磁电流大于通过定子弱磁结构,且散热能力低于前者。
【图文】：

利用改变磁通路径弱磁的电机

图 1-1 利用改变磁通路径弱磁的电机提出的利用漏磁路来达到弱磁的目的[22]，图 磁同步电动机相同，转子由转轴、永磁体与软漏磁间隙。这种方法通过对永磁体厚度、气隙一方面使每个漏磁间隙的磁阻远大于每极气隙大于每个漏磁间隙磁阻。这就可以保证绝大部磁间隙，，绝大部分的弱磁磁通经过漏磁间隙，电枢反应电抗显著增大，弱磁效果提高，转矩过永磁体，不易产生退磁。但由于漏磁路的存
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM341

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 林鹤云;阳辉;黄允凯;房淑华;;记忆电机的研究综述及最新进展[J];中国电机工程学报;2013年33期

2 林鹤云;刘恒川;黄允凯;房淑华;;混合永磁记忆电机特性分析和实验研究[J];中国电机工程学报;2011年36期

本文编号：2689468