發(fā)布時(shí)間：2021-02-19 22:32

　　由于高速電機(jī)本身轉(zhuǎn)速高,功率密度大,其體積遠(yuǎn)小于功率相同的中低速電機(jī),減少材料消耗,降低成本;由于高速電機(jī)可與負(fù)載直接相連,省去變速裝置,可減小噪聲,同時(shí)提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。由于高速電機(jī)的這些優(yōu)點(diǎn),使其在儲(chǔ)能飛輪、循環(huán)制冷系統(tǒng)、高速磨床、紡織等場(chǎng)合有良好的應(yīng)用前景。同時(shí),高速電機(jī)的這些特點(diǎn)使得它與傳統(tǒng)電機(jī)相比,在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在一些技術(shù)上的難題,考慮的因素比較多,于是本文以一臺(tái)100kW、50000r/min的高速永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,在電磁設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)子強(qiáng)度、損耗計(jì)算與溫度場(chǎng)計(jì)算方面對(duì)該電機(jī)進(jìn)行全面分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,根據(jù)高速電機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行高速永磁電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其中包括對(duì)轉(zhuǎn)子外徑和長(zhǎng)度的選擇、永磁材料的選擇、電機(jī)極數(shù)的選取、定子鐵心材料的選擇、定子鐵心結(jié)構(gòu)的確定以及定子繞組的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究,通過(guò)有限元軟件對(duì)100kW、50000r/min的高速永磁同步電機(jī)進(jìn)行電磁設(shè)計(jì),確定該電機(jī)各部分的尺寸和材料,并對(duì)該電機(jī)的空載特性以及負(fù)載特性進(jìn)行有限元分析,驗(yàn)證電機(jī)設(shè)計(jì)的合理性。其次,對(duì)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度進(jìn)行理論分析,利用ANSYS Workbench軟件建立電機(jī)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度分析的轉(zhuǎn)子有限... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景及意義
    1.2 高速電機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 高速永磁同步電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)
    2.1 高速永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)
        2.1.1 轉(zhuǎn)子外徑和長(zhǎng)度的選擇
        2.1.2 永磁體材料的選擇
        2.1.3 極數(shù)的選擇
    2.2 高速永磁同步電機(jī)的定子設(shè)計(jì)
        2.2.1 定子鐵心材料的選擇
        2.2.2 定子鐵心結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        2.2.3 定子繞組的設(shè)計(jì)
    2.3 高速永磁同步電機(jī)主要參數(shù)的確定
    2.4 基于有限元的電磁特性仿真
        2.4.1 空載特性仿真
        2.4.2 負(fù)載特性仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 高速永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子強(qiáng)度分析
    3.1 轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的理論分析
        3.1.1 過(guò)盈量的確定
        3.1.2 保護(hù)套與永磁體之間的壓應(yīng)力分析
        3.1.3 永磁體強(qiáng)度解析分析
        3.1.4 保護(hù)套強(qiáng)度解析分析
    3.2 轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的有限元分析
    3.3 不同永磁體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子強(qiáng)度分析
    3.4 不同磁極間填充材料的轉(zhuǎn)子強(qiáng)度分析
    3.5 溫度對(duì)轉(zhuǎn)子應(yīng)力的影響
    3.6 轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)子應(yīng)力的影響
    3.7 過(guò)盈量對(duì)轉(zhuǎn)子應(yīng)力的影響
    3.8 保護(hù)套厚度對(duì)轉(zhuǎn)子應(yīng)力的影響
    3.9 永磁體極弧系數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子應(yīng)力的影響
    3.10 本章小結(jié)
第4章 高速永磁同步電機(jī)的損耗計(jì)算
    4.1 定子鐵耗的計(jì)算
        4.1.1 定子鐵心的磁化特點(diǎn)
        4.1.2 鐵耗計(jì)算模型
        4.1.3 損耗系數(shù)的確定
        4.1.4 解析法與有限單元法的對(duì)比
    4.2 定子繞組銅耗的計(jì)算
    4.3 轉(zhuǎn)子表面風(fēng)摩損耗的計(jì)算
        4.3.1 基于解析法的轉(zhuǎn)子表面風(fēng)摩損耗計(jì)算
        4.3.2 基于有限元方法的轉(zhuǎn)子表面風(fēng)摩損耗計(jì)算
        4.3.3 不同因素對(duì)轉(zhuǎn)子表面風(fēng)摩損耗的影響
    4.4 永磁體渦流損耗的計(jì)算
    4.5 本章小結(jié)
第5章 高速永磁同步電機(jī)的溫度場(chǎng)計(jì)算
    5.1 電機(jī)傳熱的基本知識(shí)
    5.2 電機(jī)溫度場(chǎng)仿真的流程示意圖
    5.3 模型的建立與邊界條件的加載
    5.4 定子槽內(nèi)絕緣的等效
    5.5 機(jī)殼表面的散熱系數(shù)和繞組端部的對(duì)流傳熱系數(shù)
    5.6 機(jī)殼水路冷卻的對(duì)流傳熱系數(shù)
    5.7 溫度場(chǎng)分析
    5.8 溫度影響因素分析
        5.8.1 風(fēng)道風(fēng)速對(duì)溫度分布的影響
        5.8.2 水道水速對(duì)溫度分布的影響
    5.9 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]兆瓦級(jí)高速永磁電機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)與傳熱特性分析[D]. 宋姝臨.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2014
[3]兆瓦級(jí)高速永磁同步電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)與損耗分析[D]. 黃娜.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2013
[4]高速永磁同步電機(jī)損耗及熱特性的研究[D]. 孫芝茵.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 方程.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2010
[6]基于場(chǎng)路結(jié)合高速永磁電機(jī)電磁設(shè)計(jì)與特性分析方法的研究[D]. 張穎博.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2010
[7]高速永磁電機(jī)損耗計(jì)算與熱分析[D]. 徐云龍.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2009
[8]高速永磁電機(jī)流體場(chǎng)分析與溫升計(jì)算[D]. 張殿海.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2009
[9]基于FLUENT的靜壓軸承流場(chǎng)及溫度場(chǎng)研究[D]. 張艷芹.哈爾濱理工大學(xué) 2007
[10]高速永磁發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其損耗計(jì)算[D]. 于濤.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3041785