發(fā)布時間：2020-11-20 01:18

　　 永磁無刷電機具有損耗小、效率高以及轉(zhuǎn)矩密度高等優(yōu)點,在國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活等方面均離不開永磁無刷電機這樣的動力設(shè)備。為了提高傳統(tǒng)永磁無刷電機的電磁性能,本文對雙層磁極永磁無刷電機展開了研究。對于傳統(tǒng)磁極永磁無刷直流電機和雙層磁極永磁無刷直流電機,搭建了外電路控制模塊,然后對這兩種磁極永磁無刷直流電機進行建模和仿真,得到這兩種磁極無刷直流永磁電機的二維電磁場、氣隙磁密波形、感應(yīng)電動勢波形以及電磁轉(zhuǎn)矩波形。對這兩種磁極永磁無刷直流電機的電磁參數(shù)進行比較,表明雙層磁極永磁無刷直流電機具有更好的電磁性能。對雙層混合磁極永磁無刷電機進行了建模和分析,該磁極的上層永磁為傳統(tǒng)表貼式,采用傳統(tǒng)平行磁化,該磁極的下層永磁為表面插入式,采用帶有角度的平行磁化。首先對上下兩層永磁的厚度比進行改變,然后對下層永磁的磁化角進行改變,從而優(yōu)化氣隙磁密。接著對上下兩層永磁產(chǎn)生的氣隙磁密進行疊加,就能得到雙層混合磁極永磁電機的氣隙磁密表達式,從而得到最優(yōu)感應(yīng)電動勢和最優(yōu)電磁轉(zhuǎn)矩。與傳統(tǒng)平行磁化的電機相比,雙層混合磁極永磁電機不僅節(jié)約了材料,而且具有更好的電磁性能。最后通過有限元法驗證解析法的結(jié)果。對雙層兩段Halbach永磁無刷電機進行了建模,對拉普拉斯方程和準泊松方程進行了求解,兩段Halbach無槽永磁電機的氣隙磁密解析式是通過疊加法得到的。對于定子常用的齒槽結(jié)構(gòu),利用改進的卡特系數(shù)計算等效的氣隙長度,進一步求解獲得雙層兩段Halbach有槽永磁電機的氣隙磁密、反電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩解析式。利用分離變量法以及函數(shù)求極值的方法,分別獲得單層、雙層兩段Halbach永磁電機的最優(yōu)極弧比,從而得到徑向氣隙磁密基波的最大值。計算結(jié)果表明,與單層兩段Halbach結(jié)構(gòu)相比,雙層兩段Halbach結(jié)構(gòu)最優(yōu)的徑向氣隙磁密基波幅值更大,THD值更小,從而具有更好的電磁性能。
【學位單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM351
【部分圖文】：

圖 2-1 雙層磁極永磁電機等效電路Equivalent circuit of a double-layer magnetic PM BLDC m繞組的電阻，La為每相繞組的電感，ea、eb和 ec為組的空載感應(yīng)電動勢幅值為

圖 2-2 雙層磁極永磁無刷直流電機的驅(qū)動電路-2 Drive circuit of a double-layer PM BLDC圖 2-3 雙層磁極永磁無刷直流電機的控制電路ontrol circuit of a double-layer magnetic PM B流電機的基本原理可知，先將轉(zhuǎn)子位置管，使其導通，這樣該相繞組就能與電，限流電阻 R1-R6限制電壓控制回路的發(fā)電壓源是 V1-V6，使開關(guān)管能夠驅(qū)動子的位置與之相關(guān)。電壓表為 Vc1-Vc6，

圖 2-3 雙層磁極永磁無刷直流電機的控制電路3 Control circuit of a double-layer magnetic PM BLD磁直流電機的基本原理可知，先將轉(zhuǎn)子位置確定開關(guān)管，使其導通，這樣該相繞組就能與電源接看出，限流電阻 R1-R6限制電壓控制回路的電流
【參考文獻】

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1 耿偉偉;張卓然;;新型外轉(zhuǎn)子Halbach永磁陣列定子無鐵心電機設(shè)計與分析[J];電工技術(shù)學報;2015年14期

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本文編號：2890720