单层气隙永磁复合电机设计机理及运行特性研究
发布时间：2020-12-20 14:39
单层气隙永磁复合电机（Single-layer gap Permanent magnet Composite Motor,SPCM）是利用气隙处耦合磁场产生转矩的新型动力装置。与现有永磁电机相比,SPCM具有与机械齿轮相同的传动比特性,即其具有低速大转矩特性,所产生的转矩密度是现有永磁电机的4～5倍。本文简述了磁力传动装置的发展历史及永磁复合电机的国内外研究现状,介绍了SPCM的基本结构和运行原理;利用解析法得到了同心式永磁齿轮在没有调磁环时的气隙磁场表达式,并在此基础上推导出添加调磁环后的磁场调制函数;将调磁环引入到永磁同步电机当中,得到了 SPCM的传动比计算公式。建立了输出转速与绕组极对数、定子槽数、电流频率、永磁体极对数之间的数学关系式,为后续章节奠定了理论基础。根据给定的设计要求,参考电机设计手册,设计出了 SPCM的二维结构。通过分析额定功率与电机主要尺寸的参数关系,给出了 SPCM各个参数的计算公式,然后将各项参数输入到Ansoft电磁分析软件中,建立了所需的SPCM二维电磁仿真模型,获得了SPCM转矩、转速及过载保护等工作特性曲线;仿真结果表明了所设计的SPCM具有磁变...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁性齿轮传动机构药g,1.1幼abetg}anng
随着钕铁硼等永磁材料的发展与应用，越来越多的国内外学者开始对磁力传动齿轮??进行更为深入的研宄，并提出了许多新结构，使永磁体的利用率逐渐提高［２３】。??２００１年，英国学者Ｋ．Ａｔａｌｌａｈ和Ｄ．?Ｈｏｗｅ基于磁场调制原理提出一种如图１．６所示??的新拓扑结构，即同心式永磁齿轮（Ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｅａｒ，ＣＰＭＧ）。该结??构在内、外永磁体间加入调磁环，可将内、外转子上的永磁体磁极对数相互匹配，由于??ＣＰＭＧ充分利用每一块永磁体进行转矩传动，可极大提高磁力齿轮的转矩密度［２４］。??２００５年，丹麦学者Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ?Ｐ?０，Ｊｏｒｇｅｎｓｅｎ?Ｆ?Ｔ等人提出了一种如图１．７所不的??偏心式永磁齿轮结构，这种偏心式永磁齿轮由行星机构和孔销机构构成。与机械摆线齿??３??
随着钕铁硼等永磁材料的发展与应用，越来越多的国内外学者开始对磁力传动齿轮??进行更为深入的研宄，并提出了许多新结构，使永磁体的利用率逐渐提高［２３】。??２００１年，英国学者Ｋ．Ａｔａｌｌａｈ和Ｄ．?Ｈｏｗｅ基于磁场调制原理提出一种如图１．６所示??的新拓扑结构，即同心式永磁齿轮（Ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｅａｒ，ＣＰＭＧ）。该结??构在内、外永磁体间加入调磁环，可将内、外转子上的永磁体磁极对数相互匹配，由于??ＣＰＭＧ充分利用每一块永磁体进行转矩传动，可极大提高磁力齿轮的转矩密度［２４］。??２００５年，丹麦学者Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ?Ｐ?０，Ｊｏｒｇｅｎｓｅｎ?Ｆ?Ｔ等人提出了一种如图１．７所不的??偏心式永磁齿轮结构，这种偏心式永磁齿轮由行星机构和孔销机构构成。与机械摆线齿??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车用永磁游标电机的设计与研究[J]. 谢颖,黑亮声,华邦杰,张晓明. 浙江大学学报(工学版). 2018(01)
[2]永磁同步电机直驱带式输送机在顾桥煤矿的应用[J]. 张永. 科学技术创新. 2017(23)
[3]钕铁硼永磁材料专利技术综述[J]. 李婷婷,崔艳. 河南科技. 2017(12)
[4]Halbach磁齿轮复合电机的分析与研究[J]. 王晨. 四川理工学院学报(自然科学版). 2017(03)
[5]电机制造工艺现状及发展动向[J]. 章鹏杰. 科技创新与应用. 2017(16)
[6]低速永磁直驱同步电动机技术[J]. 刘文辉. 防爆电机. 2017(03)
[7]基于磁齿轮调制的复合电机有限元分析[J]. 李浩,井立兵,杨岸涛. 磁性材料及器件. 2017(01)
[8]级联式同心磁齿轮结构设计与分析[J]. 葛研军,方飞,李庆洋,袁直,王鹏. 大连交通大学学报. 2016(05)
[9]磁力齿轮发展综述[J]. 付兴贺,王标,林明耀. 电工技术学报. 2016(18)
[10]永磁复合电动机在游梁式抽油机上的应用[J]. 邢台,兰海涛,彭婷. 石油石化节能. 2015(11)
博士论文
[1]磁场调制型磁齿轮传动系统动力学研究[D]. 袁晓明.燕山大学 2014
[2]新型磁场调制式磁性齿轮的设计研究[D]. 刘新华.上海大学 2008
[3]大功率聚磁式横磁通永磁电机设计及其优化技术研究[D]. 包广清.上海大学 2006
硕士论文
[1]动车牵引轮边直驱永磁电机的研究[D]. 姜瑞雪.沈阳工业大学 2017
[2]宽转速运行多支路直驱永磁风力发电机系统研究[D]. 孙少男.沈阳工业大学 2017
[3]磁齿轮复合电机内转子涡流损耗分析与设计[D]. 刘金.江苏大学 2017
[4]电动汽车用新型磁传动复合电机的研究[D]. 张岩.哈尔滨理工大学 2017
[5]新型永磁同步电机及控制器的设计与研究[D]. 连国一.哈尔滨理工大学 2016
[6]双侧输出低速大转矩复合电机的设计与仿真[D]. 刘闻博.哈尔滨理工大学 2015
本文编号：2928043
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁性齿轮传动机构药g,1.1幼abetg}anng
随着钕铁硼等永磁材料的发展与应用，越来越多的国内外学者开始对磁力传动齿轮??进行更为深入的研宄，并提出了许多新结构，使永磁体的利用率逐渐提高［２３】。??２００１年，英国学者Ｋ．Ａｔａｌｌａｈ和Ｄ．?Ｈｏｗｅ基于磁场调制原理提出一种如图１．６所示??的新拓扑结构，即同心式永磁齿轮（Ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｅａｒ，ＣＰＭＧ）。该结??构在内、外永磁体间加入调磁环，可将内、外转子上的永磁体磁极对数相互匹配，由于??ＣＰＭＧ充分利用每一块永磁体进行转矩传动，可极大提高磁力齿轮的转矩密度［２４］。??２００５年，丹麦学者Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ?Ｐ?０，Ｊｏｒｇｅｎｓｅｎ?Ｆ?Ｔ等人提出了一种如图１．７所不的??偏心式永磁齿轮结构，这种偏心式永磁齿轮由行星机构和孔销机构构成。与机械摆线齿??３??
随着钕铁硼等永磁材料的发展与应用，越来越多的国内外学者开始对磁力传动齿轮??进行更为深入的研宄，并提出了许多新结构，使永磁体的利用率逐渐提高［２３】。??２００１年，英国学者Ｋ．Ａｔａｌｌａｈ和Ｄ．?Ｈｏｗｅ基于磁场调制原理提出一种如图１．６所示??的新拓扑结构，即同心式永磁齿轮（Ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｅａｒ，ＣＰＭＧ）。该结??构在内、外永磁体间加入调磁环，可将内、外转子上的永磁体磁极对数相互匹配，由于??ＣＰＭＧ充分利用每一块永磁体进行转矩传动，可极大提高磁力齿轮的转矩密度［２４］。??２００５年，丹麦学者Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ?Ｐ?０，Ｊｏｒｇｅｎｓｅｎ?Ｆ?Ｔ等人提出了一种如图１．７所不的??偏心式永磁齿轮结构，这种偏心式永磁齿轮由行星机构和孔销机构构成。与机械摆线齿??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车用永磁游标电机的设计与研究[J]. 谢颖,黑亮声,华邦杰,张晓明. 浙江大学学报(工学版). 2018(01)
[2]永磁同步电机直驱带式输送机在顾桥煤矿的应用[J]. 张永. 科学技术创新. 2017(23)
[3]钕铁硼永磁材料专利技术综述[J]. 李婷婷,崔艳. 河南科技. 2017(12)
[4]Halbach磁齿轮复合电机的分析与研究[J]. 王晨. 四川理工学院学报(自然科学版). 2017(03)
[5]电机制造工艺现状及发展动向[J]. 章鹏杰. 科技创新与应用. 2017(16)
[6]低速永磁直驱同步电动机技术[J]. 刘文辉. 防爆电机. 2017(03)
[7]基于磁齿轮调制的复合电机有限元分析[J]. 李浩,井立兵,杨岸涛. 磁性材料及器件. 2017(01)
[8]级联式同心磁齿轮结构设计与分析[J]. 葛研军,方飞,李庆洋,袁直,王鹏. 大连交通大学学报. 2016(05)
[9]磁力齿轮发展综述[J]. 付兴贺,王标,林明耀. 电工技术学报. 2016(18)
[10]永磁复合电动机在游梁式抽油机上的应用[J]. 邢台,兰海涛,彭婷. 石油石化节能. 2015(11)
博士论文
[1]磁场调制型磁齿轮传动系统动力学研究[D]. 袁晓明.燕山大学 2014
[2]新型磁场调制式磁性齿轮的设计研究[D]. 刘新华.上海大学 2008
[3]大功率聚磁式横磁通永磁电机设计及其优化技术研究[D]. 包广清.上海大学 2006
硕士论文
[1]动车牵引轮边直驱永磁电机的研究[D]. 姜瑞雪.沈阳工业大学 2017
[2]宽转速运行多支路直驱永磁风力发电机系统研究[D]. 孙少男.沈阳工业大学 2017
[3]磁齿轮复合电机内转子涡流损耗分析与设计[D]. 刘金.江苏大学 2017
[4]电动汽车用新型磁传动复合电机的研究[D]. 张岩.哈尔滨理工大学 2017
[5]新型永磁同步电机及控制器的设计与研究[D]. 连国一.哈尔滨理工大学 2016
[6]双侧输出低速大转矩复合电机的设计与仿真[D]. 刘闻博.哈尔滨理工大学 2015
本文编号：2928043
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