磁場調(diào)制永磁電機是基于磁齒輪效應(yīng)的高轉(zhuǎn)矩密度永磁電機,在低速大扭矩應(yīng)用領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對該類電機進(jìn)行了廣泛地研究,研究主要集中在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)矩密度的提高等方面。本文以三相表貼式磁場調(diào)制電機為研究對象,針對磁場調(diào)制電機功率傳遞關(guān)系、電磁性能、永磁體損耗、徑向力和功率因數(shù)等進(jìn)行了研究,主要研究工作和結(jié)果可歸納為以下幾方面:1.對具有調(diào)制環(huán)的磁場調(diào)制永磁電機的空載磁場、反電勢和電磁轉(zhuǎn)矩的解析公式進(jìn)行了推導(dǎo);總結(jié)了磁場調(diào)制永磁電機的6種功率傳遞關(guān)系,并進(jìn)行了有限元驗證。對調(diào)制環(huán)的尺寸對轉(zhuǎn)矩的影響進(jìn)行了詳細(xì)分析;研究了定子極對數(shù)與永磁體對數(shù)的配合對反電動勢諧波和轉(zhuǎn)矩脈動抑制的影響。2.對具有整數(shù)極比的表貼式游標(biāo)永磁電機的電磁性能和設(shè)計進(jìn)行研究。分析了極比和繞組極對數(shù)對轉(zhuǎn)矩輸出能力、轉(zhuǎn)矩質(zhì)量、過載能力和功率因數(shù)的影響以及對裂比、定子槽開口和永磁體厚度等優(yōu)化設(shè)計參數(shù)的影響;研究表貼式游標(biāo)永磁電機的尺寸關(guān)系和設(shè)計公式,并進(jìn)來了有限元驗證,試制了樣機和進(jìn)行試驗測試。3.分析了表貼式游標(biāo)永磁電機極比和繞組極對數(shù)對永磁體空載和負(fù)載渦流損耗的影響,研究了永磁體分段技術(shù)對表貼式游標(biāo)永磁電機永磁體渦流損耗的抑制。4.對轉(zhuǎn)子永磁體型和定子永磁體型表貼式游標(biāo)永磁電機的空載和負(fù)載工況的徑向力進(jìn)行了詳細(xì)分析。推導(dǎo)了定子永磁體型和轉(zhuǎn)子永磁體型游標(biāo)永磁電機主導(dǎo)低階徑向力的階次和頻率,并通過樣機振動測試驗證了理論分析和有限元仿真結(jié)果。5.研究了提高表貼式游標(biāo)永磁電機功率因數(shù)的兩種方法,即采用弱磁控制方法和雙定子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。弱磁控制可降低游標(biāo)永磁電機負(fù)載時磁路的飽和度,從而在一定程度上提高反電動勢和功率因數(shù);雙定子結(jié)構(gòu)的游標(biāo)永磁電機可提高永磁調(diào)制磁場并降低永磁體基波磁場,從而提高有效磁負(fù)荷和降低電樞反應(yīng)電感來提高功率因數(shù)。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM351
【部分圖文】：

開口槽的齒極結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時調(diào)制磁場。在該類電機中，每對極度通常設(shè)置為齒距的 1/3。圖 1-2通反向永磁電機，在該文獻(xiàn)中作者槽極配合、設(shè)計方法和電磁性能等

-2 三相定子 12 槽/轉(zhuǎn)子 16 極磁通反向永磁電機（Flux-Switch Permanent Magnet，F(xiàn)SPM子也為大開口槽的齒極結(jié)構(gòu)[7-11]。在該子部分被分離成多塊 U 型的導(dǎo)磁鐵心，度、永磁體厚度以及槽開口寬度設(shè)置為子 10 極三相磁通切換永磁電機，在該文、槽極配合和電磁性能等進(jìn)行了詳細(xì)的

Doubly-Salient Permanent Magnet，DS開口槽的雙凸極結(jié)構(gòu)。圖 1-4 為文獻(xiàn)永磁電機，文獻(xiàn)指出該類電機實質(zhì)屬出雙凸極永磁電機既可按無刷直流也
【參考文獻(xiàn)】

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1 鄧永停;李洪文;王建立;;大型望遠(yuǎn)鏡交流伺服控制系統(tǒng)綜述[J];中國光學(xué);2015年06期

2 程明;張淦;花為;;定子永磁型無刷電機系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)綜述[J];中國電機工程學(xué)報;2014年29期

3 郭思源;周理兵;曲榮海;凌在汛;;基于精確子域模型的游標(biāo)永磁電機解析磁場計算[J];中國電機工程學(xué)報;2013年30期

本文編號：2854457