分数槽集中绕组表贴式永磁同步电动机的设计

发布时间：2017-08-21 20:05

  本文关键词：分数槽集中绕组表贴式永磁同步电动机的设计

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【摘要】：高效率电机的发展能大大减少工业和日常生活中能源系统的成本，减少对化石能源的需求和有害气体排放。然而电机设计是基于多种因素的综合过程，包括经济因素，材料的局限性，产品的规格等。同时电机设计也是一项复杂的多物理场任务，包括电场设计、磁场设计、绝缘设计、温度设计和机械设计。然而，落后的传统电机的设计既不能反映过去三十多年的发展，也不能有效的权衡电机的多物理场之间的利弊。 本论文主要集中在研究一种快速有效的分数槽集中绕组的表贴式永磁电动机电磁设计方法，主要的影响因素有能源、机械负载、温度效应，最前沿的材料和加工能力。这种设计方法是基于电磁分析设计和类似的电机模型，，只需要考虑大约六个主要设计参数。相对于传统和其它存在设计方法，本方法并没有试探性的选择设计变量并且不需要反复的手工设计迭代，计算时间大大减少，并且设计周期相对于传统电机设计大大的减少。 本文根据表贴式永磁电动机的结构设计特点，在槽电动势星形图的帮助下，给出了分数槽集中绕组表贴式电动机的槽数与极对数配合条件，并得出本文所设计电机的槽数与极对数。 最后，根据上述确定的电磁计算方案，制作样机。并利用InfolyticaMagnet软件进行仿真，并且分析样机的空载、负载特性。本文研究内容主要包括空载的气隙磁密、相电流、齿槽转矩、负载转矩等参数。
【关键词】：永磁电机 表贴式 电磁设计 分数槽集中绕组
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM341
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 本文的背景和研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 表贴式永磁电机的解析法设计11
• 1.2.2 表贴式永磁电机场等效电路法11-12
• 1.2.3 表贴式永磁电机有限元法12-13
• 1.3 本文来源和及主要研究内容13-15
• 第2章 表贴式永磁电动机的电磁设计15-31
• 2.1 表贴式永磁电机分析设计15-23
• 2.1.1 表贴式永磁电机的尺寸设计15-16
• 2.1.2 表贴式永磁电机的磁铁设计16-18
• 2.1.3 分析设计方法18-23
• 2.2 表贴式永磁电机性能计算23-27
• 2.2.1 质量和体积计算23
• 2.2.2 损耗与效率计算23-27
• 2.3 电枢反应的影响27
• 2.4 磁铁的保护27-28
• 2.5 设计流程图28-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第3章 表贴式永磁电动机的分数槽集中绕组设计31-38
• 3.1 永磁电机的集中绕组的介绍32-35
• 3.1.1 分数槽集中绕组结构的技术特点32
• 3.1.2 分数槽集中绕组槽极数组合的约束条件32-33
• 3.1.3 槽数与极数的配合33-35
• 3.2 分数槽集中绕组系数公式的推导35-37
• 3.3 总体方案的初步确定37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 表贴式永磁同步电动机样机性能分析38-47
• 4.1 表贴式永磁电动机的物理模型与网格剖分38-40
• 4.2 空载特性40-41
• 4.2.1 空载状态下的气隙磁密大小40-41
• 4.3 负载特性41-44
• 4.3.1 负载相电流41-42
• 4.3.2 电磁转矩波形42-43
• 4.3.3 齿槽转矩43-44
• 4.4 电机的工作平台44-46
• 4.4.1 电机的工作特性44-46
• 4.5 本章小结46-47
• 结论47-48
• 参考文献48-52
• 致谢52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李晓华;黄苏融;李良梓;;电动汽车用永磁同步电机振动噪声的计算与分析[J];电机与控制学报;2013年08期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 吴世华;电动汽车用永磁同步电机设计方法及相关问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 彭思仑;轮毂电机转矩优化方法研究[D];吉林大学;2014年

3 王孝伟;集成永磁伺服电机关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

本文编号：714836