本文關鍵詞：350kW永磁推進電機設計及其溫升計算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：艦船推進系統(tǒng)作為艦船動力的核心，是艦船生命力的保障。近些年來隨著稀土永磁材料的更新?lián)Q代以及永磁電機設計技術的提高，永磁同步電動機的發(fā)展日新月異。永磁同步電動機具有結(jié)構簡單、運行可靠、體積小、功率密度高、噪聲低等一系列特點，由其為核心的艦船永磁電機電力推進系統(tǒng)正在逐步取代傳統(tǒng)的直流電動機電力推進系統(tǒng)以及機械推進系統(tǒng)。因此，，對永磁推進電機的研究已成為國內(nèi)外艦船電力推進系統(tǒng)的研究重點。而電機的溫升影響到電機的性能、運行可靠性和使用壽命，溫升的準確計算與分析對于永磁推進電機來說具有十分重要的意義。本文即是對應用于艦船電力推進系統(tǒng)的350kW永磁推進電機展開研究。 首先，根據(jù)所提出的永磁推進電機性能技術指標進行電機設計，確定電機的電磁負荷、各部分主要尺寸等，采用有限元法對所設計樣機進行電磁場數(shù)值計算，得到樣機的電磁參數(shù)包括磁密分布、空載反電勢、氣隙磁密等，驗證所設計的350kW永磁推進電機的電磁設計方案的合理性。 其次，對樣機運行時所產(chǎn)生的各種損耗進行研究。采用有限元法重點計算了樣機定子鐵心損耗、轉(zhuǎn)子鐵心損耗以及永磁體渦流損耗。研究了這三種損耗在空載、額定負載以及額定負載標準正弦電流加入諧波電流供電時的損耗變化規(guī)律，并進行歸納總結(jié)。此外，還對定子鐵心不同位置所受磁化方式進行分析，給出了繞組銅耗和機械損耗的計算方法。 最后，建立樣機三維模型，研究穩(wěn)態(tài)溫度場的基本理論，并對樣機計算模型做出部分等效處理，計算樣機各部分生熱率、導熱系數(shù)以及水冷系統(tǒng)的水道散熱系數(shù)。采用有限元方法計算樣機的穩(wěn)態(tài)溫度場，得到樣機的溫度分布，找到溫度最高點，并且計算在不同的冷卻水流速下，樣機各部分的平均溫升。本文對于同類型的350kW永磁推進電機的設計和優(yōu)化具有一定的參考價值。
【關鍵詞】：永磁推進電機 電磁設計 損耗計算 有限元 溫升
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U665.11;TM302
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 永磁推進電機研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 電機損耗研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 電機溫升研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題的研究內(nèi)容12-13
• 第2章 350kW 永磁推進電機設計13-23
• 2.1 永磁同步電動機基本工作原理13-14
• 2.2 350KW 永磁推進電機電磁設計14-19
• 2.2.1 電機技術指標要求14
• 2.2.2 電機主要外形尺寸設計14-15
• 2.2.3 電磁負荷設計15-16
• 2.2.4 轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構的選擇16-17
• 2.2.5 永磁體的選擇及設計17-18
• 2.2.6 定子參數(shù)設計及電樞長度的確定18
• 2.2.7 樣機主要性能參數(shù)18-19
• 2.3 350KW 永磁推進電機有限元分析19-22
• 2.3.1 空載有限元計算19-21
• 2.3.2 額定負載有限元計算21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 350kW 永磁推進電機損耗的分析與計算23-40
• 3.1 永磁推進電機鐵耗計算模型23-26
• 3.1.1 傳統(tǒng)鐵耗計算模型23-24
• 3.1.2 Bertotti 鐵耗分離計算模型24-26
• 3.2 永磁推進電機定子鐵心損耗的分析與計算26-33
• 3.2.1 定子鐵心磁場分析26-30
• 3.2.2 定子鐵心損耗有限元計算30-31
• 3.2.3 定子鐵心損耗變化規(guī)律31-33
• 3.3 永磁推進電機轉(zhuǎn)子雜散損耗有限元計算33-37
• 3.3.1 轉(zhuǎn)子鐵心損耗有限元計算33-35
• 3.3.2 永磁體渦流損耗有限元計算35-37
• 3.4 繞組銅耗37-38
• 3.5 機械損耗38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 350kW 永磁推進電機溫升的分析與計算40-52
• 4.1 電機溫度場計算方法40
• 4.2 電機的冷卻系統(tǒng)40-41
• 4.3 永磁推進電機溫度場有限元計算41-51
• 4.3.1 電機穩(wěn)態(tài)溫度場的基本理論41-43
• 4.3.2 電機物理模型等效處理43
• 4.3.3 電機生熱率43-44
• 4.3.4 電機各部分導熱系數(shù)44-45
• 4.3.5 電機水道散熱系數(shù)45-46
• 4.3.6 樣機溫度場計算與分析46-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 結(jié)論52-53
• 參考文獻53-56
• 在學研究成果56-57
• 致謝57

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任修明,楊德望;艦船推進電機設計發(fā)展展望[J];船電技術;2002年05期

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4 張大為;湯蘊t

本文編號：345666