風(fēng)機(jī)用永磁無(wú)刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析
本文選題:風(fēng)機(jī) 切入點(diǎn):永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 出處:《廣東工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)的傳統(tǒng)方法是人為調(diào)節(jié)風(fēng)路的阻力,這種傳統(tǒng)方法不僅浪費(fèi)了寶貴的能源,而且調(diào)節(jié)精度差,無(wú)法滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)等方面的要求。當(dāng)前大部分風(fēng)機(jī)采用異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),其缺點(diǎn)是無(wú)法平滑調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,起不到調(diào)速節(jié)能的效果,并且電機(jī)的啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊比較大,功率因素比較低,增加了電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)荷的負(fù)擔(dān)。變壓器上使用的風(fēng)機(jī)數(shù)目非常龐大,東莞局有578臺(tái)主變壓器,每臺(tái)主變上至少搭載15臺(tái)風(fēng)機(jī),其中96%的風(fēng)機(jī)均采用異步電機(jī)。在實(shí)際運(yùn)行中,由于異步電機(jī)效率低,東莞供電局與廣東省電力科學(xué)研究院合作,開(kāi)展了《高效永磁無(wú)刷直流電機(jī)的研制》科研項(xiàng)目,設(shè)計(jì)和試制了適合變電站大容量主變壓器,風(fēng)機(jī)用高效永磁無(wú)刷直流電機(jī)代替異步電機(jī)。本文主要內(nèi)容包括風(fēng)機(jī)用高效永磁無(wú)刷直流電機(jī)主要尺寸的確定、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的選擇、極弧系數(shù)的選擇、偏心距大小的確定等。利用ANSYS/Maxwell軟件對(duì)風(fēng)機(jī)用高效永磁無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行有限元分析,包括分析氣隙磁場(chǎng)、分析永磁體形狀對(duì)風(fēng)機(jī)用高效永磁無(wú)刷直流電機(jī)電氣性能的影響等。本文涉及的主要研究任務(wù)是研發(fā)一臺(tái)額定電壓180V、額定功率350W、額定轉(zhuǎn)速為1200r/min的風(fēng)機(jī)用永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。針對(duì)該電機(jī)的工作特點(diǎn),選取電機(jī)設(shè)計(jì)的基本參數(shù),確定電機(jī)的主要參數(shù)(包括主要尺寸),完成電機(jī)設(shè)計(jì),并探討槽極配合、極弧系數(shù)、永磁體形狀對(duì)提高風(fēng)機(jī)用高效永磁無(wú)刷直流電機(jī)效率和減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響。針對(duì)永磁無(wú)刷直流電機(jī)存在齒槽轉(zhuǎn)矩的問(wèn)題,本文通過(guò)選擇合理分?jǐn)?shù)槽,優(yōu)化極弧系數(shù),有效的降低了齒槽轉(zhuǎn)矩幅值。本文還給出了樣機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果,試驗(yàn)結(jié)果表明,本文完成的設(shè)計(jì)方案是合理的,所采用的方法和措施是有效的,所做的分析是正確的。本文對(duì)開(kāi)展風(fēng)機(jī)用高效永磁無(wú)刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)和分析有實(shí)用價(jià)值。
[Abstract]:The traditional method of flow regulating fan is artificially adjusting air way resistance, this traditional method is not only a waste of valuable energy and adjusting precision, unable to meet the modern industrial production and service requirements. Most of the current wind turbine adopts asynchronous motor drive, its disadvantage is not smooth adjust fan speed up to control the effect of energy saving, and the starting current of the motor on the impact of the power grid is relatively large, relatively low power factor, increasing the reactive load burden of power grid. The number of wind turbine transformer used in very large, Dongguan Bureau has 578 main transformers, 15 Typhoon aircraft equipped with at least every main transformer, the fan 96% are used in asynchronous motor. In actual operation, the induction motor efficiency is low, the Dongguan Power Supply Bureau in cooperation with the Guangdong Province Electric Power Research Institute, launched a "high efficiency permanent magnet brushless DC electric machine, > The research project, design and manufacture for large capacity transformer substation main transformer, brushless DC motor instead of asynchronous motor with high efficiency permanent magnet wind turbine. The main contents of this paper include the determination of main dimensions of Brushless DC motors with high efficiency permanent magnet wind turbine, rotor structure choice, pole arc coefficient, the eccentricity of the size of the sure. The fan with high efficiency permanent magnet brushless DC motor using finite element analysis software ANSYS/Maxwell, including the analysis of air gap magnetic field, analysis influence the shape of the permanent magnet brushless DC motor without electrical performance of the wind turbine with high efficiency permanent magnet. The main tasks of this study relates to a rated voltage 180V, rated power 350W, rated speed of 1200r/min fan with permanent magnet brushless DC motor. According to the characteristics of the motor, select the basic parameters of motor design, determine the main parameters of the motor (including main dimensions), Complete motor design, and discusses the slot pole with pole arc coefficient, permanent magnet shape to improve the fan with high efficiency permanent magnet brushless DC motor efficiency and torque ripple reduction effect. For permanent magnet brushless DC motor has the cogging torque, the paper chooses the reasonable fractional slot, optimization of pole arc coefficient, effective to reduce the cogging torque amplitude. This paper gives the experimental results. The test results show that the design is reasonable, the methods and measures are effective, the analysis is correct. There is practical value to the design and analysis of the brushless DC motor for fan with high efficiency magnetic.
【學(xué)位授予單位】:廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM33
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1616764
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