隨著現(xiàn)代經(jīng)濟與工業(yè)高速發(fā)展,當代的生態(tài)環(huán)境遇到了越來越多的問題,我們面臨著自然資源一直在被消耗和衰竭的危機,能源節(jié)約刻不容緩,而節(jié)能降耗是目前解決能源問題的最直接有效的重要措施。對于我國電機行業(yè)來說,發(fā)展高效電機可達到節(jié)能的目的。目前在工農業(yè)生產中的風機、水泵類等機械需要連續(xù)以恒定速度生產運行,常采用幾百千瓦和兆瓦級感應電動機來驅動,但是感應電機具有效率和功率因數(shù)普遍較低,經(jīng)濟運行范圍窄的劣勢,在實際應用中會造成電能的大量浪費。作為結合了永磁電機與感應電機結構特點的自起動永磁同步電機,不需要變頻調節(jié)系統(tǒng),具有功率因數(shù)高、效率高、經(jīng)濟運行范圍寬等優(yōu)勢,發(fā)展前景良好,但同時高壓自起動永磁同步電機也具有起動電流更高、齒槽轉矩大等問題。本文根據(jù)電機的額定參數(shù)與性能要求,設計了一臺6kV、1120kW的自起動永磁同步電機,主要工作內容如下:首先,查閱課題的相關國內外文獻,對本文課題的背景、意義和研究現(xiàn)狀進行闡述,然后基于電機的額定參數(shù)與性能要求,完成自起動永磁電機的設計,主要包括:電機主要尺寸的確定、定轉子沖片的設計、定子繞組的選擇、永磁體尺寸及放置形式的確定。其次,針對永磁同步電機齒槽轉矩過大... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

V型內置式永磁電機和改進后的電機模型

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文4籠條的插入式順向磁極布置，與先前使用的其他轉子結構相比，提高了起動性能。提出的第二種轉子結構使用了周向和徑向磁化磁體（混合轉子）與感應磁極的組合如圖1.2，從而改善了電機的同步性能。圖1.2混合轉子Fig.1.2Hybridrotor文獻[19]中提出在電機轉子外部增加磁滯環(huán)結構，由此產生一個磁滯轉矩使電機起動并運行，稱這種結構的電機為磁滯式自起動永磁同步電機，如圖1.3。結合有限元仿真后，其結果表明：磁滯環(huán)結構下的電機同普通自起動永磁電機相比，雖然起動時間要長一些，但穩(wěn)態(tài)運行性能和起動特性均為良好。圖1.3磁滯式異步起動永磁同步電機Fig.1.3Hysteresisasynchronousstartpermanentmagnetsynchronousmotor文獻[20]為電機的起動和牽入同步過程的轉矩提供了轉矩解析式，由解析式給出電機能正常起動達到穩(wěn)態(tài)同步的基本要求，同時計算了電機在正常運行時需要的最小動能，通過分析表明電機在牽入同步過程中，只有當平均轉矩提供的能量大于最小動能時才能穩(wěn)定達到同步狀態(tài)。文獻[21]中將籠型轉子的槽形不對稱分布，如圖1.4，并利用有限元對比了5種按類似方式分布的槽形不對稱結構，結果表明非對稱轉子槽形拓撲結構可改善電機性能，反電動勢波形的正弦畸變率有所降低，進而可減少諧波損耗，提高電機的運行效率。

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文4籠條的插入式順向磁極布置，與先前使用的其他轉子結構相比，提高了起動性能。提出的第二種轉子結構使用了周向和徑向磁化磁體（混合轉子）與感應磁極的組合如圖1.2，從而改善了電機的同步性能。圖1.2混合轉子Fig.1.2Hybridrotor文獻[19]中提出在電機轉子外部增加磁滯環(huán)結構，由此產生一個磁滯轉矩使電機起動并運行，稱這種結構的電機為磁滯式自起動永磁同步電機，如圖1.3。結合有限元仿真后，其結果表明：磁滯環(huán)結構下的電機同普通自起動永磁電機相比，雖然起動時間要長一些，但穩(wěn)態(tài)運行性能和起動特性均為良好。圖1.3磁滯式異步起動永磁同步電機Fig.1.3Hysteresisasynchronousstartpermanentmagnetsynchronousmotor文獻[20]為電機的起動和牽入同步過程的轉矩提供了轉矩解析式，由解析式給出電機能正常起動達到穩(wěn)態(tài)同步的基本要求，同時計算了電機在正常運行時需要的最小動能，通過分析表明電機在牽入同步過程中，只有當平均轉矩提供的能量大于最小動能時才能穩(wěn)定達到同步狀態(tài)。文獻[21]中將籠型轉子的槽形不對稱分布，如圖1.4，并利用有限元對比了5種按類似方式分布的槽形不對稱結構，結果表明非對稱轉子槽形拓撲結構可改善電機性能，反電動勢波形的正弦畸變率有所降低，進而可減少諧波損耗，提高電機的運行效率。


本文編號：3244009