發(fā)布時間：2018-04-04 04:37

  本文選題：永磁同步電機(jī)　切入點(diǎn)：周期性波動　出處：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：壓縮機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,而永磁同步電機(jī)具有起動特性好、溫升低、效率高、力能指標(biāo)高等優(yōu)點(diǎn),是壓縮機(jī)行業(yè)驅(qū)動電機(jī)的發(fā)展趨勢。本文介紹了壓縮機(jī)的工作原理和壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)的設(shè)計特點(diǎn),針對壓縮機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)設(shè)計了一臺額定功率為22kW的永磁同步電機(jī),在分析電機(jī)損耗特性基礎(chǔ)上對電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。首先,根據(jù)電機(jī)設(shè)計要求和負(fù)載特性,利用場路結(jié)合的方法對電機(jī)進(jìn)行設(shè)計和仿真分析,確定了電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù),包括以效率和齒槽轉(zhuǎn)矩為約束條件選取極槽配合;以齒槽轉(zhuǎn)矩、漏磁因數(shù)和電機(jī)裝配難易度為約束條件選取氣隙長度;綜合考慮電機(jī)的電磁性能、絕緣因素和冷卻條件確定電磁負(fù)荷;以磁鋼的散熱條件、經(jīng)濟(jì)性和抗不可逆去磁能力為考慮因素確定轉(zhuǎn)子參數(shù)。隨后分析了所設(shè)計電機(jī)的空載特性和負(fù)載特性,驗(yàn)證電機(jī)設(shè)計方案合理性。其次,建立空載損耗和負(fù)載損耗的計算模型,仿真計算出壓縮機(jī)用永磁同步電機(jī)的空載鐵耗、空載電流引起的損耗增量、電機(jī)銅耗、電機(jī)額定負(fù)載下的損耗增量,并對電機(jī)空載和額定負(fù)載下引起損耗增量的各個因素進(jìn)行分析。其中,負(fù)載分為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和波動性負(fù)載。根據(jù)壓縮機(jī)運(yùn)行工況,將波動性負(fù)載簡化成正弦波波動負(fù)載和三角波波動負(fù)載,分別分析負(fù)載下電機(jī)的損耗特性。再次,在保證電機(jī)正常出力的前提下,對電機(jī)的氣隙磁場進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,包括永磁體結(jié)構(gòu)優(yōu)化和轉(zhuǎn)子沖片優(yōu)化。利用分段式永磁體模擬不等厚永磁體結(jié)構(gòu);用非同心圓結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子沖片等效非均勻氣隙。對比分析不同結(jié)構(gòu)下電機(jī)的氣隙磁密基波幅值、3次諧波分量、3次諧波分量占比、諧波畸變率、齒槽轉(zhuǎn)矩和空載反電勢,確定電機(jī)磁場優(yōu)化方案。最后,計算電機(jī)直軸交軸同步電抗,分析電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩,為提高電機(jī)在波動負(fù)載下的抗干擾能力,對電機(jī)的隔磁橋和轉(zhuǎn)子軛部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過仿真得出的結(jié)論為:隨著隔磁橋?qū)挾茸冋娃D(zhuǎn)子軛部矩形孔數(shù)量增加,都會減小直軸交軸同步電抗倒數(shù)之差,進(jìn)而降低磁阻轉(zhuǎn)矩的絕對值,提高電機(jī)抗干擾能力。
[Abstract]:The compressor is used more and more widely in the field of industrial production, and the permanent magnet synchronous motor has a good starting performance, Wen Shengdi, high efficiency, power factor etc., is the development trend of compressor industry driving motor. This paper introduces the design characteristics of permanent magnet synchronous motor working principle and compressor, permanent magnet synchronous motor at the operation characteristics of the compressor is designed with a rated power of 22kW, based on the analysis of characteristics of motor motor loss optimization design. Firstly, according to the design requirements of the motor and load characteristics, using the field circuit combined method to analyze the design and Simulation of the motor, the motor structure parameters were determined, including efficiency and cogging torque is the selection of constraints of pole slot match; the cogging torque, magnetic flux leakage factor and motor assembly difficulty as the constraint condition selection of air gap length; considering the electromagnetic electric machine Can the insulation and cooling conditions, factors determine the electromagnetic radiation condition to load; the magnetic steel economy determine the rotor parameters and anti irreversible demagnetization ability into account. Then analyze the no-load characteristics and load characteristics of the designed motor, motor design verified rationality. Secondly, establish the calculation model of no-load loss and load loss. Simulation of permanent magnet synchronous motor no-load iron consumption of compressor, increment of no-load current caused by the motor, the copper consumption, loss motor rated load, and the no-load and rated load loss caused by various factors were analyzed. Among them, the load is divided into constant torque load and fluctuating load. According to the the compressor operating conditions, the fluctuation of the load is simplified as sine wave and triangular wave load fluctuation load, load loss characteristics were analyzed under the motor. Once again, in ensuring the normal motor The output of the premise, to optimize the design of air gap magnetic field of the motor, including punching structure optimization and optimization of permanent magnet rotor. By simulation of segmented permanent magnets with different thickness of permanent magnet structure; at the non-uniform air gap equivalent rotor for non concentric structure. The comparative analysis of different structure of air gap magnetic motor. The fundamental amplitude of the 3 harmonic component, 3 harmonic component ratio, harmonic distortion, cogging torque and no-load EMF, determine the magnetic field optimization. Finally, the calculation of the motor shaft axis synchronous reactance of the electromagnetic torque and the reluctance torque of the motor, in order to improve the anti-interference ability of motor fluctuations in load. Optimize the structure of magnetic bridge motor and rotor yoke part. Through the simulation conclusion is: with the number of magnetic bridge width and the rotor yoke rectangular hole increases, will reduce the D - and q-axis synchronous reactance is the difference between, in To reduce the absolute value of the reluctance torque, improve the anti-jamming ability of the motor.

【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH45;TM341

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本文編號：1708399