飞行汽车启动发电一体机转子设计

发布时间：2023-04-28 01:12

　　为解决汽车保有量增加和道路交通状况恶化带来的交通拥堵等问题,飞行汽车是其中一种创新的解决方案。飞行器相关技术研发中的一个重要分支就是纯电动飞行器的研发。电驱动作为新型飞行汽车的重要组成部分之一,其核心部件为电机。飞行汽车启动发电一体机与普通电机的工作特点有很大的不同,转子是电机结构设计的核心部件,因此对飞行汽车启动发电一体机转子的设计具有重要意义。通过对比分析飞行汽车启动发电一体机与传统电机工作特点,本文为飞行汽车启动发电一体机设计了Halbach阵列转子结构,并针对其结构参数以及工作特性进行了研究。详细工作如下:(1)通过分析永磁电机研究现状,确定出Halbach阵列结构相对于传统永磁电机的具有众多的优越性;并进一步对Halbach永磁阵列结构特点以及基本工作原理研究分析,初步确定其结构满足航空电机高功率密度以及安全、可靠性等基本性能要求。(2)根据飞行汽车启动发电一体机额定功率使用解析法初步确定转子尺寸参数;考虑各种工况下会出现的功率需求,并保证在任何工况下都能提供安全飞行,通过航空电机峰值功率对转子尺寸参数进一步优化,以保证系统的安全冗余度。(3)鉴于Halbach阵列结构生产难...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究意义
    1.2 永磁电机的研究现状
    1.3 Halbach永磁电机
        1.3.1 Halbach永磁阵列结构特点
        1.3.2 Halbach永磁圆周阵列研究现状
        1.3.3 Halbach永磁阵列理论研究现状
    1.4 本文研究内容及论文结构
第2章 Halbach永磁电机设计原理
    2.1 永磁材料性能
        2.1.1 永磁材料参数
        2.1.2 永磁材料制造过程
        2.1.3 永磁材料的B(H)关系
        2.1.4 永磁体静态场量原理
    2.2 Halbach阵列基本原理
        2.2.1 气隙磁场产生原理
        2.2.2 Halbach阵列高转矩密度原理
        2.2.3 Halbach阵列非导磁转轴原理
        2.2.4 磁钢厚度增强气隙磁密原理
    2.3 Halbach阵列结构优越性
    2.4 Halbach阵列电磁设计要求
    2.5 本章小结
第3章 启动发电一体机转子的设计
    3.1 转子整体结构选型
    3.2 转子结构参数计算
    3.3 转子结构初步设计
    3.4 转子结构材料选择
    3.5 永磁体工作点的确定
    3.6 本章小结
第4章 Halbach阵列转子结构优化及性能分析
    4.1 基于Taguchi的转子性能参数优化原理
    4.2 Halbach阵列转子磁钢优化过程
    4.3 性能参数优化验证与结果分析
    4.4 Halbach阵列电磁计算数值方法
    4.5 本章小结
第5章 Halbach阵列转子数值仿真验证
    5.1 电机稳态气隙磁通密度分布
    5.2 转子材料验证
        5.2.1 电磁耦合磁钢温升验证
        5.2.2 转子整体质量计算
    5.3 本章小结
结论与展望
    研究结论
    工作展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文



本文编号：3803438