發(fā)布時(shí)間：2017-04-11 16:17

  本文關(guān)鍵詞：永磁球形電機(jī)渦流損耗分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：引入永磁體的球形電機(jī),不但使得球形電機(jī)的體積變小,而且還能較大程度地提高球形電機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可控性。目前轉(zhuǎn)子永磁體絕大多數(shù)是使用釹鐵硼材料制作,這種材料磁性能較好,其剩磁密度和矯頑力較高,但是其耐熱性能差,電導(dǎo)率比較高,氣隙中交變磁場(chǎng)會(huì)使永磁體溫度升高,磁性能下降,影響電機(jī)正常工作。永磁球形電機(jī)目前尚處于理論研究初期摸索階段,本文主要針對(duì)永磁球形電機(jī)中永磁體的渦流損耗問(wèn)題進(jìn)行研究,主要工作如下：1.從球形轉(zhuǎn)子永磁體磁極內(nèi)產(chǎn)生渦流損耗的基本原理出發(fā),推導(dǎo)了永磁體磁極內(nèi)渦流損耗解析計(jì)算公式。2.建立了永磁球形電機(jī)三維有限元仿真模型,得到了不同緯度下氣隙徑向磁密分布及其各次諧波分布。分析了電機(jī)空載時(shí),定子線圈反電勢(shì)、磁鏈、磁阻轉(zhuǎn)矩以及永磁體上產(chǎn)生的渦流損耗情況。通過(guò)改變球形轉(zhuǎn)子偏航角度,分析了在不同偏航角下轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)空載渦流損耗。3.提出了最小有限元分析單元方法,并將最小單元求解域內(nèi)得到的反電勢(shì)、磁鏈、渦流損耗特性曲線進(jìn)行對(duì)稱合成,分析了該方法的誤差。4.分析了通電定子線圈與轉(zhuǎn)子永磁體磁極相對(duì)位置不同時(shí),氣隙徑向磁密畸變情況和永磁體上渦流分布情況。5.從氣隙長(zhǎng)度、永磁半徑、永磁體充磁方式、永磁體形狀、永磁體分段疊加等方面進(jìn)行了電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì),以減小轉(zhuǎn)子永磁體渦流損耗。
【關(guān)鍵詞】：永磁球形電動(dòng)機(jī) 渦流損耗 三維有限元模型 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(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3-4
• Abstract4-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題的研究背景及意義11-12
• 1.2 球形電機(jī)的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 永磁電機(jī)永磁體磁極渦流損耗研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 第二章 永磁球形電機(jī)磁場(chǎng)分析19-28
• 2.1 永磁球形電機(jī)的結(jié)構(gòu)及基本運(yùn)行原理19-21
• 2.2 永磁球形電機(jī)的磁場(chǎng)解析模型21-27
• 2.2.1 定子通電線圈磁場(chǎng)分析21-23
• 2.2.2 圓柱形永磁體產(chǎn)生的空間變化磁場(chǎng)分析23-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 永磁球形電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體感生渦流損耗分析28-50
• 3.1 轉(zhuǎn)子永磁體感生渦流損耗產(chǎn)生原理及三維解析計(jì)算28-30
• 3.2 永磁球形電機(jī)永磁體感生渦流損耗的三維有限元模型30-45
• 3.2.1 三維有限元全模型31-32
• 3.2.2 球形電機(jī)空載氣隙磁場(chǎng)分析32-35
• 3.2.3 球形電機(jī)空載瞬態(tài)場(chǎng)分析35-37
• 3.2.4 偏航自轉(zhuǎn)空載瞬態(tài)場(chǎng)分析37-39
• 3.2.5 最小有限元分析單元的確定39-45
• 3.3 定子線圈電流激勵(lì)對(duì)永磁體內(nèi)感生渦流損耗的影響45-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第四章 基于減小渦流損耗的球形電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化50-57
• 4.1 氣隙長(zhǎng)度優(yōu)化方案50
• 4.2 轉(zhuǎn)子永磁體結(jié)構(gòu)優(yōu)化50-56
• 4.2.1 永磁體半徑優(yōu)化方案50-51
• 4.2.2 永磁體磁化方向優(yōu)化方案51-53
• 4.2.3 永磁體形狀優(yōu)化方案53-54
• 4.2.4 永磁體分段疊加優(yōu)化方案54-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 總結(jié)與展望57-59
• 5.1 總結(jié)57
• 5.2 研究工作的不足與展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 致謝62-63
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 唐任遠(yuǎn);陳萍;佟文明;韓雪巖;;考慮渦流反作用的永磁體渦流損耗解析計(jì)算[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年24期

2 李洪鳳;沈彥波;;永磁球形電動(dòng)機(jī)永磁體渦流損耗分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年12期

3 曾勵(lì);王軍;徐媛媛;;磁懸浮球形磁阻主動(dòng)關(guān)節(jié)的建模與逆系統(tǒng)解耦控制[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年17期

4 曾勵(lì);王軍;張丹;;磁懸浮球形磁阻電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生懸浮力和磁力矩的機(jī)理分析[J];中國(guó)機(jī)械工程;2011年02期

5 范文韜;夏鯤;季諾;楊益華;;永磁球形步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計(jì)[J];電氣自動(dòng)化;2010年06期

6 夏鯤;李樹廣;王群京;;永磁球形步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及自適應(yīng)控制方式[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2007年11期

7 王曉遠(yuǎn);李娟;齊利曉;唐任遠(yuǎn);;永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體內(nèi)渦流損耗密度的計(jì)算[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

8 李爭(zhēng);王群京;;永磁多維球形電動(dòng)機(jī)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀[J];微特電機(jī);2006年10期

9 蘇仲飛，劉昌旭，韋平順，高維彥，申存，，鄭春萍;機(jī)器人關(guān)節(jié)用三自由度球形直流伺服電機(jī)[J];高技術(shù)通訊;1994年08期

10 雷銀照;勵(lì)慶孚;;螺線管線圈磁場(chǎng)的單積分計(jì)算公式[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);1989年S1期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 朱衛(wèi)光;電動(dòng)車輛永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體渦流損耗及溫度場(chǎng)研究[D];北京理工大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李娟;永磁體渦流損耗的有限元分析及其對(duì)電機(jī)性能的影響研究[D];天津大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：永磁球形電機(jī)渦流損耗分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：299484