【摘要】：磁通切換電機(jī)是一種新型定子永磁型電機(jī),定轉(zhuǎn)子均采用凸極結(jié)構(gòu),永磁體與繞組交替排布在定子上,永磁體采用切向充磁,且相鄰的永磁體充磁方向相反;繞組通常采用集中式繞法,轉(zhuǎn)子僅由硅鋼片疊壓而成。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),電樞繞組鉸鏈的磁鏈呈雙極性變化。磁通切換電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工、控制靈活、轉(zhuǎn)矩密度高等優(yōu)點(diǎn),適合運(yùn)行在高速場(chǎng)合。而單相磁通切換電機(jī)還具有繞組頻率低,控制電路沒有直通的危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。本文首先介紹了磁通切換電機(jī)的研究背景和意義,并結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)介紹了磁通切換電機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展與研究現(xiàn)狀。接著介紹了單相磁通切換電機(jī)的運(yùn)行原理,并結(jié)合單相電機(jī)與磁通切換電機(jī)的特點(diǎn)分析出單相磁通切換電機(jī)啟動(dòng)死區(qū)較大的原因。隨后通過(guò)對(duì)比單相磁通切換電機(jī)與三相磁通切換電機(jī)的結(jié)構(gòu)不同,還解釋了其齒槽轉(zhuǎn)矩幅值大與反電動(dòng)勢(shì)畸變率高的原因。接著建立了單相磁通切換電機(jī)的等效磁路模型,對(duì)模型的計(jì)算方法做出介紹。隨后結(jié)合單相磁通切換電機(jī)結(jié)構(gòu)特性與傳統(tǒng)電機(jī)設(shè)計(jì)方法,推導(dǎo)了電機(jī)的初始尺寸確定公式,并按擬定設(shè)計(jì),按要求設(shè)計(jì)了一臺(tái)樣機(jī)。最后通過(guò)有限元分析法對(duì)電機(jī)的靜態(tài)特性如齒槽轉(zhuǎn)矩、反電動(dòng)勢(shì)等做出仿真。然后對(duì)電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)死區(qū)做出優(yōu)化。主要介紹了利用槽口偏移法削弱反向齒槽轉(zhuǎn)矩幅值從而減少電機(jī)的啟動(dòng)死區(qū),和利用漸變氣隙增加正向齒槽轉(zhuǎn)矩的幅值來(lái)減少輸出轉(zhuǎn)矩變化率。同時(shí)分析出如果要削弱單相磁通切換電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩,采用的方法需要具備哪些條件,并使用常用的大小齒配合與添加輔助槽做出有限元仿真,驗(yàn)證了推論的合理性。最后引入田口法,以啟動(dòng)死區(qū)最小化為首要優(yōu)化目標(biāo),輸出轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定在1.5N·m以上為次要優(yōu)化目標(biāo),并以輸出轉(zhuǎn)矩為約束條件,將轉(zhuǎn)子的部分參數(shù)作為優(yōu)化因子,設(shè)計(jì)了正交實(shí)驗(yàn)。根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析比較,確定了最優(yōu)參數(shù)組合,成功的實(shí)現(xiàn)了電機(jī)多自變量與因變量的優(yōu)化。
【圖文】：

似于加裝了永磁體的開關(guān)磁阻電機(jī)。而在電機(jī)的運(yùn)行過(guò)流電機(jī)相仿，所以電機(jī)一般適用于采用直流控制的場(chǎng)圖 1-1 6/4 雙凸極永磁電機(jī)法國(guó)學(xué)者 E. Hoang 首次提出了 Switching Flux Phronous Machines，也就是三相永磁磁通切換電機(jī)[10]。其

撲結(jié)構(gòu)的研究，例如定轉(zhuǎn)子的齒數(shù)配合、外轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)[17]到裝配工藝[18]入手研究。法的研究[19-21]，如磁路分析法、通過(guò)傅里葉展開建體電機(jī)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果來(lái)分析。優(yōu)化的研究[22-30]，例如反電動(dòng)勢(shì)的波形正弦化、減轉(zhuǎn)矩、分析諧波特性及諧波注入對(duì)轉(zhuǎn)矩密度的影響速等�；芯縖31-33]，如電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，，多相電機(jī)的通切換電機(jī)的永磁體工作點(diǎn)相對(duì)穩(wěn)定，調(diào)磁性能欠以國(guó)內(nèi)有學(xué)者提出了電勵(lì)磁型磁通切換電機(jī)[34-35]，希身提供的磁能積不足，輸出能力較低，所以應(yīng)用范E. Hong 又提出了由勵(lì)磁繞組與永磁體并聯(lián)提供電機(jī)其拓?fù)淙鐖D 1-3 所示：
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM351

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2616295