發(fā)布時間：2017-11-28 06:39

  本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機諧波構(gòu)成分析及優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：永磁同步電動機由于其高效節(jié)能的優(yōu)點,在能源、汽車、航空航天、機械工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而,永磁同步電機內(nèi)部磁場十分復(fù)雜,存在多種諧波成分,導(dǎo)致電機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動,影響電機的運行效率及控制精度。因此,建立永磁電機中各物理量的諧波模型并分析其諧波構(gòu)成,對永磁同步電機的優(yōu)化設(shè)計尤為重要。本課題以分布式繞組永磁同步電機諧波模型為基礎(chǔ),對永磁同步電機設(shè)計方法以及齒槽轉(zhuǎn)矩的優(yōu)化方案進行研究,主要工作如下:以電機繞組函數(shù)、倒氣隙函數(shù)和空載氣隙磁密函數(shù)作為諧波分析的基礎(chǔ),依據(jù)物理定律,推導(dǎo)出永磁電機中磁鏈、磁密、反電動勢、磁動勢和電磁轉(zhuǎn)矩等物理量的諧波模型表達式,并分析永磁電機各物理量的諧波構(gòu)成及其相互影響。對永磁同步電機的設(shè)計進行分析,包括定子結(jié)構(gòu)、永磁磁極、磁路、繞組結(jié)構(gòu)以及主要參數(shù)設(shè)計。并結(jié)合永磁電機諧波模型對電機基本參數(shù)進行計算分析,給出永磁同步電機設(shè)計方案。通過有限元分析軟件Maxwell對電機進行仿真分析,將仿真結(jié)果與諧波模型計算結(jié)果進行對比,驗證永磁電機諧波模型在永磁電機設(shè)計中的可靠性。針對電機存在的齒諧波問題,本文提出了一種更為有效的轉(zhuǎn)子斜極角優(yōu)化方案。通過對齒槽轉(zhuǎn)矩解析式進行分析,得到空載氣隙磁密以及永磁體分塊對電機齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。利用有限元仿真軟件,驗證了轉(zhuǎn)子分段斜極、非均勻氣隙磁密結(jié)構(gòu)以及永磁體分塊可以更好地抑制永磁電機齒槽轉(zhuǎn)矩。根據(jù)以上分析及仿真結(jié)果,設(shè)計并制造樣機,通過實驗測試獲得電機性能曲線,驗證設(shè)計方案的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM341
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本文編號：1232984