【摘要】：近極槽永磁力矩電機因其優(yōu)良特性在生活和工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛;與此同時,電機振動問題也成為了眾多學(xué)者研究的重點,這一問題也具有重要的研究意義。本文基于有取向硅鋼片各向異性的磁特性(軋制方向高導(dǎo)磁性,剪切方向低導(dǎo)磁性),結(jié)合近極槽永磁力矩電機磁路特性。將有取向硅鋼片作為電機定子鐵心的材料。研究有取向硅鋼片近極槽永磁力矩電機的振動性能。本課題是在國家自然科學(xué)基金資助項目“取向硅鋼片近極槽永磁力矩電機磁場特性與轉(zhuǎn)矩性能的研究”(51607116)的資助下進(jìn)行的。本文將從以下幾個方面進(jìn)行研究。首先,設(shè)計了一種可以利用有取向硅鋼片性能的近極槽永磁力矩電機。與具有相同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)整圓沖片的無取向硅鋼片定子結(jié)構(gòu)的電機進(jìn)行有限元分析,分別計算兩種電機的空載磁場及負(fù)載磁場,并利用快速傅里葉分解分析空載氣隙磁密;觀察負(fù)載情況下飽和程度,將結(jié)果進(jìn)行對比分析。然后,對兩種電機的徑向電磁力進(jìn)行解析計算,探討兩種硅鋼片對徑向電磁力的影響。對兩種硅鋼片制成的定子鐵心進(jìn)行模態(tài)分析,得出電機的模態(tài)振型及固有頻率,并且對兩種硅鋼片定子鐵心進(jìn)行諧響應(yīng)分析,計算出兩種定子的頻率響應(yīng)。為電機振動分析打下基礎(chǔ)。磁致伸縮效應(yīng)是電機振動的主要原因之一。應(yīng)用COMSOL Multiphysics有限元仿真軟件,采用電磁—機械場的耦合方式進(jìn)行計算,以計算得到的電磁力為載荷,擬合的磁致伸縮函數(shù)為初始應(yīng)變量,施加在定子齒表面,對不同定子結(jié)構(gòu),不同硅鋼片制成的近極槽永磁力矩電機的二維仿真模型進(jìn)行仿真。通過對模型的仿真分析,得出定子結(jié)構(gòu)對電機振動的影響、磁致伸縮效應(yīng)對電機振動的影響及有取向硅鋼片對電機振動的影響,最后結(jié)合以上三種影響電機振動的情況,分析單齒拼裝結(jié)構(gòu)的有取向硅鋼片電機與傳統(tǒng)電機相比的優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM359.6
【圖文】：

（5）對于一些極槽配合都滿足 Ns=2p±1 或 2 等電機；如 12s10p、48s44p 等電機，這槽配合的繞組，由于自感比較大而互感較小，會具有更好的容錯性。Ns=2p±1 或 2 的配合電機在采用單層繞組時會形成物理上的電氣隔離。單層繞組之間不會產(chǎn)生短路。2 近極槽永磁力矩電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計子結(jié)構(gòu)對電機性能有很大的影響，在不同的場合下合理的應(yīng)用轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)會大大優(yōu)化。按照永磁體在轉(zhuǎn)子中的位置，可將近極槽永磁力矩電機分為表貼式轉(zhuǎn)子電機和內(nèi)置子電機（如圖 2.1 所示）。內(nèi)置式結(jié)構(gòu)由于永磁體嵌入轉(zhuǎn)子沖片內(nèi)部，適用于高速情，因為永磁體不容易脫落，并且內(nèi)置式轉(zhuǎn)子可以通過調(diào)節(jié)磁路結(jié)構(gòu)，提高電機的磁阻；但是制作工藝比表貼式電機復(fù)雜，且氣隙磁密波形沒有表貼式電機便于控制。而表結(jié)構(gòu)直接將用磁體放置于位于轉(zhuǎn)子外表面上，具有制造工藝簡單、成本低、精度較高動慣量小等優(yōu)點。本文電機采用表貼式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

圖 2.2 近極槽永磁力矩電機磁力線分布etic Force Lines with Similar Number of Poles anTorque Motor的特性利用于近極槽永磁力矩電機上，沖片的電機，制造出有取向硅鋼片單齒沖主磁通與高導(dǎo)磁性能的軋制方向重合；與定子切向、定子軛部重合，而近極槽永磁低導(dǎo)磁性能的影響降低，抑制了齒頂漏磁軋制方向

章 有取向硅鋼片近極槽永磁力矩電機的磁通達(dá) 1.8T所需的磁場強度是軋制路特性，利用有取向硅鋼片有取向定子結(jié)構(gòu)的設(shè)計磁力線如圖 2.2 所示，主磁通從一個定子軛部繞過定子繞組，通過兩側(cè)相；與傳統(tǒng)永磁電機相比，近極槽永磁路長，軛部切向磁密低且磁路短。

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本文編號：2781457