本文關鍵詞：基于電磁場有限元計算的電動機定子磁場諧波分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：諧波磁場是電機產(chǎn)生雜散損耗和電磁噪聲的主要原因,諧波磁場的計算精度直接影響電機雜散損耗和電磁噪聲的分析。研究電機諧波磁場的分析方法是非常有意義的。諧波磁場解析計算的過程簡捷,能獲得物理概念較清晰的解析解,但是對電機的齒槽效應、鐵芯飽和等方面做了過多的簡化,造成一定的誤差。電磁場有限元法可以處理復雜的電機結(jié)構(gòu)、鐵磁材料非線性等問題,是磁場諧波的精確計算方法。本文結(jié)合使用ANSYS有限元分析軟件的實踐,總結(jié)和提出基于電磁場有限元計算的電動機定子磁場諧波分析方法,該方法可達到準確、方便地對磁場諧波進行分析與計算的目的,是一次重要創(chuàng)新,具有理論意義和應用價值。首先,本文推導了正弦波供電時永磁電機徑向力波的解析表達式,并對磁場諧波和徑向力波進行分析。提出利用ANSYS有限元軟件對電動機的磁場進行諧波分析,重點介紹了定子磁場諧波分析的思路及其在軟件中的實現(xiàn)方式。通過編寫VBA代碼,制作電機氣隙磁場諧波分析的Excel表,解決了ANSYS有限元軟件中磁場諧波次數(shù)無法判斷的問題,并可以根據(jù)條件篩選出需要的諧波磁場。然后,利用ANSYS有限元軟件分別對60°相帶繞組、120°相帶繞組和不等匝正弦繞組電動機的定子磁場進行諧波分析,對比磁動勢與磁場的諧波次數(shù)和諧波與基波的幅值比,同時探討漏磁、鐵芯飽和鐵芯齒槽對定子磁場諧波的影響,結(jié)果表明磁動勢與磁場諧波分析的結(jié)果基本吻合,并且在鐵芯飽和時,定子磁場出現(xiàn)了3的倍數(shù)次諧波,驗證了基于電磁場有限元計算的電動機定子磁場諧波分析方法的準確性。最后,將基于電磁場有限元計算的電動機磁場諧波分析方法應用于分數(shù)槽集中繞組永磁同步電動機的徑向力波分析,對比和分析了30/32、33/32和36/32槽極配合的磁場諧波和徑向力波,確定了36/32為最優(yōu)槽極配合。本文所提出的磁場諧波分析方法可以簡捷、準確地分析分數(shù)槽集中繞組永磁同步電動機的磁場諧波和徑向力波。
【關鍵詞】：定子磁場 諧波分析 電磁場有限元 ANSYS/Maxwell2D 徑向力波
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 基于解析法的電機磁場諧波分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 基于有限元法的電機磁場諧波分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 徑向力波與磁場諧波理論基礎及分析方法16-34
• 2.1 電機電磁振動和噪聲產(chǎn)生的原理16-17
• 2.2 永磁電機徑向力波的解析分析17-21
• 2.2.1 永磁電機徑向力波公式的解析推導17-19
• 2.2.2 永磁電機磁場諧波與徑向力波分析19-21
• 2.3 基于電磁場有限元計算的電動機定子磁場諧波分析方法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的電動機定子磁場諧波分析思路22-23
• 2.3.3 磁場分布計算的軟件操作步驟23-25
• 2.3.4 基于磁場分布諧波分析的軟件操作步驟25-26
• 2.4 電機氣隙磁場諧波分析程序設計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28-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第三章 定子磁場諧波分析方法的正確性驗證34-47
• 3.1 不同形式繞組的定子磁場34-38
• 3.1.1 60°相帶繞組的定子磁場34-35
• 3.1.2 120°相帶繞組的定子磁場35-36
• 3.1.3 不等匝正弦繞組的定子磁場36-38
• 3.2 定子磁場諧波分析方法的正確性驗證38-46
• 3.2.1 定子磁動勢與磁場的諧波對比38-41
• 3.2.2 漏磁與鐵芯飽和對定子磁場的影響41-45
• 3.2.3 鐵芯齒槽對定子磁場的影響45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第四章 分數(shù)槽集中繞組永磁同步電動機徑向力波分析47-56
• 4.1 分數(shù)槽集中繞組的特點47-48
• 4.2 分數(shù)槽繞組槽極配合的約束條件48
• 4.3 分數(shù)槽集中繞組電動機的磁場諧波與徑向力波分析48-55
• 4.3.1 不同槽極配合分數(shù)槽集中繞組電動機的磁場諧波分析48-51
• 4.3.2 不同槽極配合分數(shù)槽集中繞組電動機的徑向力波分析51-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 總結(jié)與展望56-58
• 參考文獻58-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文62-64
• 致謝64

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱尚海,郁青;淺析縣級供電企業(yè)的諧波管理[J];農(nóng)村電氣化;2004年05期

2 何光普;蔣毅;古天祥;;理想序列的采樣逼近及高精度諧波分析[J];電子測量與儀器學報;2006年05期

3 李斌;袁振海;;數(shù)字信號處理器在電力諧波分析中的應用[J];微處理機;2007年04期

4 鄭連清;何立新;;基于支持向量回歸機的諧波分析[J];電力自動化設備;2008年02期

5 丁碩;;基于虛擬儀器技術的諧波分析系統(tǒng)的研究[J];遼寧工業(yè)大學學報;2008年02期

6 吳漢安;;諧波分析及治理探討[J];廣西電業(yè);2009年04期

7 丁洪東;;試驗電壓諧波分析[J];科技信息;2010年21期

8 馬鋼;;諧波分析及其抑制[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2010年35期

9 劉德利;曲延濱;梁景凱;;希爾伯特-黃變換在電力諧波分析中的應用研究[J];電測與儀表;2011年06期

10 潘紹明;羅功坤;勞有蘭;;基于快速傅立葉變換的電力諧波分析與程序?qū)崿F(xiàn)[J];廣西工學院學報;2012年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉海升;付志紅;張淮清;李勝芳;鄭可;;Blackman-Harris窗和相位差校正的諧波分析算法[A];重慶市電機工程學會2010年學術會議論文集[C];2010年

2 王明剛;舒茹;;鋁電解整流負荷諧波分析與治理技術的研究與應用[A];第十五屆中國科協(xié)年會第15分會場：全國鋁冶金技術研討會論文集[C];2013年

3 張啟林;馮天寶;王增波;袁志成;;三相非線性負載中線電流諧波分析及計算[A];全國電磁兼容學術會議論文集[C];2006年

4 閻建存;賈保軍;;供電系統(tǒng)的諧波[A];電力電容器、無功補償技術論文集[C];2006年

5 蔣東東;吳敏輝;邵振國;;諧波污染用戶建模及危害評估[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質(zhì)量——第三屆全國電能質(zhì)量學術會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

6 陳龍;陳偉;;基于虛擬儀器的電力諧波分析系統(tǒng)[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2014年會論文集[C];2014年

7 毛海濤;楊鋒;莊勁武;;高精度多功能電力分析儀的研制[A];現(xiàn)代船舶機電維修技術（2005）[C];2005年

8 邵忠;;用戶諧波分析與治理對策[A];2007中國電機工程學會電力系統(tǒng)自動化專委會供用電管理自動化學科組（分專委會）二屆三次會議論文集[C];2007年

9 蒲競秋;羅正國;;諧波分析技術在回轉(zhuǎn)體測量中的應用[A];第二屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[C];2004年

10 劉海華;張金萍;;雙饋電機有限元仿真和諧波分析[A];第九屆河南省汽車工程技術研討會論文集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 盧敬叁　楊蕾;我國工頻諧波精密測量裝置部分技術指標達到國際領先水平[N];中國質(zhì)量報;2007年

2 河北省武安市供電公司 白曉輝;電力系統(tǒng)諧波的危害及測量方法[N];大眾科技報;2009年

3 王娟;竭誠服務用戶治理諧波公害[N];中國冶金報;2000年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃飛;交直流多功能測量儀表的研制[D];南昌大學;2015年

2 朱博;基于DSP的諧波分析及靜止無功補償器的研究[D];貴州大學;2015年

3 李維翰;具有諧波分析功能的智能電表的研制[D];安徽理工大學;2016年

4 賴文海;基于電磁場有限元計算的電動機定子磁場諧波分析與研究[D];廣東工業(yè)大學;2016年

5 謝麗娟;船舶電網(wǎng)諧波分析與抑制的仿真研究[D];上海海事大學;2006年

6 吳志東;諧波分析標準裝置的研制[D];昆明理工大學;2013年

7 汪德榮;配電網(wǎng)諧波分析與測量[D];重慶大學;2005年

8 項明;埕島海上配電系統(tǒng)諧波分析及治理方案研究[D];浙江大學;2005年

9 崔博聞;海洋鉆采平臺電站的建模及諧波分析研究[D];蘭州理工大學;2012年

10 周晉;諧波、負序在電網(wǎng)中透入機理的研究[D];西南交通大學;2009年

  本文關鍵詞：基于電磁場有限元計算的電動機定子磁場諧波分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：291906