發(fā)布時(shí)間：2017-11-28 06:39

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

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【摘要】：永磁同步電動(dòng)機(jī)由于其高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),在能源、汽車、航空航天、機(jī)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(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)十分復(fù)雜,存在多種諧波成分,導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),影響電機(jī)的運(yùn)行效率及控制精度。因此,建立永磁電機(jī)中各物理量的諧波模型并分析其諧波構(gòu)成,對(duì)永磁同步電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)尤為重要。本課題以分布式繞組永磁同步電機(jī)諧波模型為基礎(chǔ),對(duì)永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)方法以及齒槽轉(zhuǎn)矩的優(yōu)化方案進(jìn)行研究,主要工作如下:以電機(jī)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(jī)中磁鏈、磁密、反電動(dòng)勢(shì)、磁動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩等物理量的諧波模型表達(dá)式,并分析永磁電機(jī)各物理量的諧波構(gòu)成及其相互影響。對(duì)永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)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(jì)。并結(jié)合永磁電機(jī)諧波模型對(duì)電機(jī)基本參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析,給出永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)方案。通過有限元分析軟件Maxwell對(duì)電機(jī)進(jìn)行仿真分析,將仿真結(jié)果與諧波模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證永磁電機(jī)諧波模型在永磁電機(jī)設(shè)計(jì)中的可靠性。針對(duì)電機(jī)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(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩解析式進(jìn)行分析,得到空載氣隙磁密以及永磁體分塊對(duì)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響。利用有限元仿真軟件,驗(yàn)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(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩。根據(jù)以上分析及仿真結(jié)果,設(shè)計(jì)并制造樣機(jī),通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試獲得電機(jī)性能曲線,驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM341
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本文編號(hào)：1232984