本文選題：磁通切換　切入點(diǎn)：永磁電機(jī)　出處：《上海電機(jī)學(xué)院》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：磁通切換永磁電機(jī)作為最新的定子永磁型電機(jī),克服了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子永磁型電機(jī)的諸多缺點(diǎn),被認(rèn)為是最具有推廣和應(yīng)用潛力的雙凸極結(jié)構(gòu)永磁電機(jī)。然而,由于其特殊的結(jié)構(gòu)及較高的氣隙磁密等特點(diǎn),磁通切換永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的永磁電機(jī);它也存在著永磁電機(jī)的另一個固有問題——調(diào)磁困難。本文首先對磁通切換電機(jī)的背景及研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。接著,以12/10極磁通切換永磁電機(jī)為例,詳細(xì)介紹其結(jié)構(gòu)和工作原理,包括磁通切換原理、繞組一致性和磁路互補(bǔ)性等,揭示了其反電動勢具有很高正弦度的原因,并建立其數(shù)學(xué)模型,為采用無刷交流控制奠定了理論基礎(chǔ)。設(shè)計了三相12/10極磁通切換永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸,通過有限元軟件對其電磁特性(包括空載永磁磁場、電樞反應(yīng)磁場、永磁磁鏈、反電動勢和齒槽轉(zhuǎn)矩等)進(jìn)行仿真分析,與前面的理論能夠很好的對應(yīng)�？紤]較大的齒槽轉(zhuǎn)矩及互感的影響,通過Matlab/Simulink建立了能夠更為真實(shí)反應(yīng)實(shí)際物理模型的矢量控制仿真系統(tǒng),仿真結(jié)果表明其具有良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。針對齒槽轉(zhuǎn)矩較大這一問題,通過對12/10極磁通切換永磁電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩諧波以及傳統(tǒng)的齒槽轉(zhuǎn)矩削弱方法的分析,提出轉(zhuǎn)子分段斜極和轉(zhuǎn)子極倒角相結(jié)合的策略,建立了目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行量化分析,證明了該策略簡單有效。針對調(diào)磁難這一問題,提出了一種調(diào)磁拓?fù)洹旌蟿畲糯磐ㄇ袚Q電機(jī),詳細(xì)分析了其工作原理;并考慮飽和特性,針對其調(diào)磁特性與E型混合勵磁磁通切換電機(jī)進(jìn)行了對比分析;根據(jù)勵磁磁通路徑的不同,研究了轉(zhuǎn)子極數(shù)對調(diào)磁性能的影響,有限元仿真結(jié)果表明其具有良好的調(diào)磁性能。
[Abstract]:Flux switched permanent magnet motor, as the newest stator permanent magnet motor, overcomes many shortcomings of traditional rotor permanent magnet motor, and is considered to be the most potential doubly salient permanent magnet motor. Because of its special structure and high air-gap magnetic density, the torque of flux-switched permanent magnet motor is much higher than that of traditional permanent magnet motor. It also has another inherent problem of permanent magnet motor, that is, the difficulty of adjusting magnetic field. Firstly, this paper introduces the background and research status of flux switching motor. Then, taking 12/10 pole flux switched permanent magnet motor as an example, the structure and working principle of the motor are introduced in detail. The principle of flux switching, the consistency of winding and the complementarity of magnetic circuit are included. The reason of the high sinusoidal degree of the backEMF is revealed, and its mathematical model is established. The structure size of three-phase 12/10 pole flux switched permanent magnet motor is designed, and its electromagnetic characteristics (including no-load permanent magnetic field, armature reaction magnetic field, permanent magnetic flux linkage) are analyzed by finite element software. The simulation and analysis of the back EMF and the grooving torque can well correspond to the previous theory, considering the influence of the larger slot torque and the mutual inductance, A vector control simulation system based on Matlab/Simulink is established, which can reflect the actual physical model more realistically. The simulation results show that the vector control system has good steady and dynamic performance. Based on the analysis of slot torque harmonics of 12/10 pole-flux switched permanent magnet motor and the traditional method of weakening the slot torque, the strategy of combining the rotor segment inclined pole with the rotor pole chamfering is put forward, and the objective function is established for quantitative analysis. It is proved that the strategy is simple and effective. In order to solve the problem of difficult to adjust magnetic field, a kind of flux switching motor with hybrid excitation is proposed, and its working principle is analyzed in detail, and the saturation characteristic is considered. According to the difference of excitation flux path, the effect of rotor pole number on magnetic flux modulation performance is studied. The finite element simulation results show that the motor has a good magnetic control performance.
【學(xué)位授予單位】：上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM351

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本文編號：1610616