永磁無(wú)刷電機(jī)具有損耗小、效率高以及轉(zhuǎn)矩密度高等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)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(wú)刷電機(jī)這樣的動(dòng)力設(shè)備。為了提高傳統(tǒng)永磁無(wú)刷電機(jī)的電磁性能,本文對(duì)雙層磁極永磁無(wú)刷電機(jī)展開了研究。對(duì)于傳統(tǒng)磁極永磁無(wú)刷直流電機(jī)和雙層磁極永磁無(wú)刷直流電機(jī),搭建了外電路控制模塊,然后對(duì)這兩種磁極永磁無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行建模和仿真,得到這兩種磁極無(wú)刷直流永磁電機(jī)的二維電磁場(chǎng)、氣隙磁密波形、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形以及電磁轉(zhuǎn)矩波形。對(duì)這兩種磁極永磁無(wú)刷直流電機(jī)的電磁參數(shù)進(jìn)行比較,表明雙層磁極永磁無(wú)刷直流電機(jī)具有更好的電磁性能。對(duì)雙層混合磁極永磁無(wú)刷電機(jī)進(jìn)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(duì)上下兩層永磁的厚度比進(jìn)行改變,然后對(duì)下層永磁的磁化角進(jìn)行改變,從而優(yōu)化氣隙磁密。接著對(duì)上下兩層永磁產(chǎn)生的氣隙磁密進(jìn)行疊加,就能得到雙層混合磁極永磁電機(jī)的氣隙磁密表達(dá)式,從而得到最優(yōu)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和最優(yōu)電磁轉(zhuǎn)矩。與傳統(tǒng)平行磁化的電機(jī)相比,雙層混合磁極永磁電機(jī)不僅節(jié)約了材料,而且具有更好的電磁性能。最后通過(guò)有限元法驗(yàn)證解析法的結(jié)果。對(duì)雙層兩段Halbach永磁無(wú)刷電機(jī)進(jìn)行了建模,對(duì)拉普拉斯方程和準(zhǔn)泊松方程進(jìn)行了求解,兩段Halbach無(wú)槽永磁電機(jī)的氣隙磁密解析式是通過(guò)疊加法得到的。對(duì)于定子常用的齒槽結(jié)構(gòu),利用改進(jìn)的卡特系數(shù)計(jì)算等效的氣隙長(zhǎng)度,進(jìn)一步求解獲得雙層兩段Halbach有槽永磁電機(jī)的氣隙磁密、反電動(dòng)勢(shì)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(jī)的最優(yōu)極弧比,從而得到徑向氣隙磁密基波的最大值。計(jì)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(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM351
【部分圖文】：

圖 2-1 雙層磁極永磁電機(jī)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(dòng)勢(shì)幅值為

圖 2-2 雙層磁極永磁無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路-2 Drive circuit of a double-layer PM BLDC圖 2-3 雙層磁極永磁無(wú)刷直流電機(jī)的控制電路ontrol circuit of a double-layer magnetic PM B流電機(jī)的基本原理可知，先將轉(zhuǎn)子位置管，使其導(dǎo)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(dòng)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(wú)刷直流電機(jī)的控制電路3 Control circuit of a double-layer magnetic PM BLD磁直流電機(jī)的基本原理可知，先將轉(zhuǎn)子位置確定開關(guān)管，使其導(dǎo)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(xiàn)】

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2 周羽;李槐樹;周石;曹晴;;考慮開槽時(shí)永磁無(wú)刷直流電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的解析計(jì)算[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年S1期

3 井立兵;章躍進(jìn);;Halbach陣列同心式磁力齒輪磁場(chǎng)全局解析法分析[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2014年10期

4 范堅(jiān)堅(jiān);吳建華;李創(chuàng)平;周紅芳;;分塊式Halbach型磁鋼的永磁同步電機(jī)解析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年03期

5 范堅(jiān)堅(jiān);吳建華;;極間隔斷Halbach型磁鋼的永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)解析計(jì)算及參數(shù)分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2010年12期

6 張金平;黃守道;高劍;劉建成;;減小永磁同步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)方法[J];微特電機(jī);2010年10期

7 汪旭東;許孝卓;封海潮;上官璇峰;;永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩綜合抑制方法研究現(xiàn)狀及展望[J];微電機(jī);2009年12期

8 朱德明;嚴(yán)仰光;;表貼式永磁電機(jī)的兩種充磁方式[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2006年03期

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2 何強(qiáng);無(wú)刷直流永磁電機(jī)磁場(chǎng)分析與齒槽轉(zhuǎn)矩研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2890720