本文關(guān)鍵詞：基于電磁場(chǎng)有限元計(jì)算的電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)諧波分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：諧波磁場(chǎng)是電機(jī)產(chǎn)生雜散損耗和電磁噪聲的主要原因,諧波磁場(chǎng)的計(jì)算精度直接影響電機(jī)雜散損耗和電磁噪聲的分析。研究電機(jī)諧波磁場(chǎng)的分析方法是非常有意義的。諧波磁場(chǎng)解析計(jì)算的過(guò)程簡(jiǎn)捷,能獲得物理概念較清晰的解析解,但是對(duì)電機(jī)的齒槽效應(yīng)、鐵芯飽和等方面做了過(guò)多的簡(jiǎn)化,造成一定的誤差。電磁場(chǎng)有限元法可以處理復(fù)雜的電機(jī)結(jié)構(gòu)、鐵磁材料非線性等問(wèn)題,是磁場(chǎng)諧波的精確計(jì)算方法。本文結(jié)合使用ANSYS有限元分析軟件的實(shí)踐,總結(jié)和提出基于電磁場(chǎng)有限元計(jì)算的電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)諧波分析方法,該方法可達(dá)到準(zhǔn)確、方便地對(duì)磁場(chǎng)諧波進(jìn)行分析與計(jì)算的目的,是一次重要?jiǎng)?chuàng)新,具有理論意義和應(yīng)用價(jià)值。首先,本文推導(dǎo)了正弦波供電時(shí)永磁電機(jī)徑向力波的解析表達(dá)式,并對(duì)磁場(chǎng)諧波和徑向力波進(jìn)行分析。提出利用ANSYS有限元軟件對(duì)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)進(jìn)行諧波分析,重點(diǎn)介紹了定子磁場(chǎng)諧波分析的思路及其在軟件中的實(shí)現(xiàn)方式。通過(guò)編寫(xiě)VBA代碼,制作電機(jī)氣隙磁場(chǎng)諧波分析的Excel表,解決了ANSYS有限元軟件中磁場(chǎng)諧波次數(shù)無(wú)法判斷的問(wèn)題,并可以根據(jù)條件篩選出需要的諧波磁場(chǎng)。然后,利用ANSYS有限元軟件分別對(duì)60°相帶繞組、120°相帶繞組和不等匝正弦繞組電動(dòng)機(jī)的定子磁場(chǎng)進(jìn)行諧波分析,對(duì)比磁動(dòng)勢(shì)與磁場(chǎng)的諧波次數(shù)和諧波與基波的幅值比,同時(shí)探討漏磁、鐵芯飽和鐵芯齒槽對(duì)定子磁場(chǎng)諧波的影響,結(jié)果表明磁動(dòng)勢(shì)與磁場(chǎng)諧波分析的結(jié)果基本吻合,并且在鐵芯飽和時(shí),定子磁場(chǎng)出現(xiàn)了3的倍數(shù)次諧波,驗(yàn)證了基于電磁場(chǎng)有限元計(jì)算的電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)諧波分析方法的準(zhǔn)確性。最后,將基于電磁場(chǎng)有限元計(jì)算的電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)諧波分析方法應(yīng)用于分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電動(dòng)機(jī)的徑向力波分析,對(duì)比和分析了30/32、33/32和36/32槽極配合的磁場(chǎng)諧波和徑向力波,確定了36/32為最優(yōu)槽極配合。本文所提出的磁場(chǎng)諧波分析方法可以簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確地分析分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)諧波和徑向力波。
【關(guān)鍵詞】：定子磁場(chǎng) 諧波分析 電磁場(chǎng)有限元 ANSYS/Maxwell2D 徑向力波
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM351
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題研究的背景及意義11-12
• 1.2 基于解析法的電機(jī)磁場(chǎng)諧波分析的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 基于有限元法的電機(jī)磁場(chǎng)諧波分析的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 徑向力波與磁場(chǎng)諧波理論基礎(chǔ)及分析方法16-34
• 2.1 電機(jī)電磁振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生的原理16-17
• 2.2 永磁電機(jī)徑向力波的解析分析17-21
• 2.2.1 永磁電機(jī)徑向力波公式的解析推導(dǎo)17-19
• 2.2.2 永磁電機(jī)磁場(chǎng)諧波與徑向力波分析19-21
• 2.3 基于電磁場(chǎng)有限元計(jì)算的電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)諧波分析方法21-26
• 2.3.1 有限元分析軟件ANSYS/Maxwell2D的介紹21-22
• 2.3.2 基于ANSYS/Maxwell2D的電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)諧波分析思路22-23
• 2.3.3 磁場(chǎng)分布計(jì)算的軟件操作步驟23-25
• 2.3.4 基于磁場(chǎng)分布諧波分析的軟件操作步驟25-26
• 2.4 電機(jī)氣隙磁場(chǎng)諧波分析程序設(shè)計(jì)26-32
• 2.4.1 程序流程圖和Excel界面27-28
• 2.4.2 程序代碼的編寫(xiě)28-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第三章 定子磁場(chǎng)諧波分析方法的正確性驗(yàn)證34-47
• 3.1 不同形式繞組的定子磁場(chǎng)34-38
• 3.1.1 60°相帶繞組的定子磁場(chǎng)34-35
• 3.1.2 120°相帶繞組的定子磁場(chǎng)35-36
• 3.1.3 不等匝正弦繞組的定子磁場(chǎng)36-38
• 3.2 定子磁場(chǎng)諧波分析方法的正確性驗(yàn)證38-46
• 3.2.1 定子磁動(dòng)勢(shì)與磁場(chǎng)的諧波對(duì)比38-41
• 3.2.2 漏磁與鐵芯飽和對(duì)定子磁場(chǎng)的影響41-45
• 3.2.3 鐵芯齒槽對(duì)定子磁場(chǎng)的影響45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第四章 分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電動(dòng)機(jī)徑向力波分析47-56
• 4.1 分?jǐn)?shù)槽集中繞組的特點(diǎn)47-48
• 4.2 分?jǐn)?shù)槽繞組槽極配合的約束條件48
• 4.3 分?jǐn)?shù)槽集中繞組電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)諧波與徑向力波分析48-55
• 4.3.1 不同槽極配合分?jǐn)?shù)槽集中繞組電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)諧波分析48-51
• 4.3.2 不同槽極配合分?jǐn)?shù)槽集中繞組電動(dòng)機(jī)的徑向力波分析51-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 總結(jié)與展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文62-64
• 致謝64

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