轴向磁场永磁记忆电机的设计与分析

发布时间：2023-02-23 19:56

　　轴向磁场永磁记忆电机(AFMM)是融合了轴向磁场电机和记忆电机的各自优势。这类电机不仅具有记忆电机的气隙磁通灵活可调的特点,又具有轴向磁场电机轴向尺寸小、效率高的特点。作为一种新概念电机,AFMM在电动汽车、工业制造、航空航天等领域都有着广阔的应用前景。本课题以该新型电机为研究对象,提出了一种该类电机的拓扑结构,分析了电机的运行原理,通过有限元仿真软件研究其电磁特性并进行结构参数的优化,最后绘制CAD图纸试制了样机,展开实验研究与分析,验证了理论的正确性。本文的主要研究内容如下:1.电机的结构及运行原理分析。提出合理的电机拓扑结构,介绍了 AlNiCo永磁体的记忆机理,分析了电机的结构特点与工作原理。2.电机初始设计方案确定。给出了电机的初始参数并通过ANSYS Maxwell有限元分析软件建模,对电机的磁场分布、永磁磁链、感应电动势、齿槽转矩以及调磁特性进行了研究。3.电机优化分析。以提高感应电动势为主要性能目标,参考齿槽转矩因素的影响,研究了电机永磁体、转子齿、定子槽形状与尺寸的改变对电机性能的影响,得出了电机各部分最优参数,掌握了此类电机的结构优化设计方法。4.样机试制与测试。根...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 记忆电机国内外研究现状
        1.2.2 轴向磁场永磁电机研究现状
    1.3 论文主要工作及章节安排
        1.3.1 课题研究内容
        1.3.2 章节安排
第二章 AFMM电机基本结构及其工作原理
    2.1 电机结构分析
        2.1.1 AFMM电机结构
        2.1.2 电机磁路分析
    2.2 电机工作原理
        2.2.1 AlNiCo磁滞模型
        2.2.2 电机工作原理
        2.2.3 同相绕组一致性
    2.3 本章小结
第三章 电机初始设计及电磁性能分析
    3.1 AFMM电机初始设计及参数
        3.1.1 定子部分
        3.1.2 转子部分
    3.2 基于ANSYS Maxwell有限元模型
    3.3 磁场分布
    3.4 永磁磁链
    3.5 空载反电势
    3.6 齿槽转矩
    3.7 调磁特性
    3.8 本章小结
第四章 电机优化设计
    4.1 永磁体形状优化
        4.1.1 永磁体横截面积变化
        4.1.2 永磁体高度变化
        4.1.3 永磁体宽度变化
    4.2 转子优化
        4.2.1 转子齿宽
        4.2.2 转子极形状
    4.3 定子槽优化
        4.3.1 定子槽深
        4.3.2 定子槽形状
    4.4 优化结果与分析
        4.4.1 优化结果
        4.4.2 结论分析
    4.5 本章小结
第五章 样机与本体实验
    5.1 样机参数
    5.2 样机CAD图
    5.3 样机与试验平台
    5.4 样机测试结果
        5.4.1 空载感应电动势
        5.4.2 不同转速时感应电动势
        5.4.3 调磁特性
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 课题总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3748652