推進(jìn)電機(jī)作為水下航行器推進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,其設(shè)計(jì)的好壞直接影響著水下航行器的性能。永磁同步電機(jī)具有效率高、功率密度大、運(yùn)行平穩(wěn)、寬調(diào)速范圍、體積小等優(yōu)點(diǎn),符合水下航行器推進(jìn)電機(jī)的要求和發(fā)展趨勢。本文針對水下航行器永磁同步推進(jìn)電機(jī)本體設(shè)計(jì)問題開展了深入的研究。本文首先研究了永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、電磁場分析方法,建立了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,為接下來的電機(jī)設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。其次分析了水下航行器推進(jìn)電機(jī)的工作環(huán)境和性能要求,采用“場路結(jié)合”的電磁設(shè)計(jì)方法合理設(shè)計(jì)永磁電動機(jī)的主要尺寸、永磁體材料及尺寸、極槽配合、繞組尺寸等結(jié)構(gòu)參數(shù),利用基于磁路法的電機(jī)電磁計(jì)算軟件ANSYS-RMxprt進(jìn)行反復(fù)核算,確定電動機(jī)電磁設(shè)計(jì)方案。針對永磁同步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動大、永磁體耗用量大、效率有待提升的不足,利用“田口法”開展了降低永磁同步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動、降低永磁體用量和提升效率的電機(jī)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,根據(jù)多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果調(diào)整永磁同步推進(jìn)電機(jī)的初始值,確定本設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案。最后借助電機(jī)電磁場有限元仿真軟件ANSYS-Maxwell建立水下航行器永磁同步推進(jìn)電機(jī)有限元模型,分析研究了電機(jī)空載時(shí)靜磁場分布、齒槽轉(zhuǎn)矩...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｍｏｄｅｌ－１０６０型號推進(jìn)器??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｒｕｓｔｅｒ?ｏｆ?Ｍｏｄｅｌ－１０６０??

圖１．１?Ｍｏｄｅｌ－１０６０型號推進(jìn)器??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｒｕｓｔｅｒ?ｏｆ?Ｍｏｄｅｌ－１０６０??美國一家專門致力于水下航行器推進(jìn)器生產(chǎn)和競爭力，自１９８５年以來該公司推出超過８０００

圖1.2自主水下航行器SentryFig.1:2ALTVSemay

水下航行器永磁同步推進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)與分析無刷直流電機(jī)，可以提供２．１ｋｇｆ￣２３０ｋｇｆ范圍的推力，ｋＷ，其中與本設(shè)計(jì)功率等級相近的推進(jìn)器為Ｍｏｄｅｌ－１０－１０６０采用無刷直流電機(jī)作為推進(jìn)電機(jī)，輸出功率為２．２向推力和３０ｋｇ的反向推力，長度為２９．６ｃｍ，螺旋槳直量為６．６ｋｇ？....

圖１．３遠(yuǎn)程遙控航行器Ｊａｓｏｎ／Ｍｅｄｅａ??Ｆｉｇ．?１．３?ＲＯＶ?Ｊａｓｏｎ／Ｍｅｄｅａ??－３－??

?分產(chǎn)品采用的無刷直流電機(jī)，可以提供２．１ｋｇｆ￣２３０ｋｇｆ范圍的推力，功率等級從??１２５Ｗ到１４．０ｋＷ，其中與本設(shè)計(jì)功率等級相近的推進(jìn)器為Ｍｏｄｅｌ－１０６０。如圖１．１??所示，Ｍｏｄｅｌ－１０６０采用無刷直流電機(jī)作為推進(jìn)電機(jī)，輸出功率為２．２ｋＷ，可以提??供４８ｋｇ....

圖２．２交流繞組類型??Ｆｉｇ．?２．２?Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ?ｏｆ?ＡＣ?ｗｉｎｄｉｎｇ??

［３Ｇ］。交流電機(jī)繞組分類有多種形式，按定子繞組的槽內(nèi)線圈層數(shù)與繞法分類，交??流電機(jī)繞組主要有如圖２．２形式。??交流繞組??單層繞組?單雙層混合繞組?雙層繞組??＾?ｆｔ?＾?Ｉ?疊，２??式?式式會?式式?ｋ??圖２．２交流繞組類型??Ｆｉｇ．?２．２?Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎ....

本文編號：3896645