真空泵用同步磁阻電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)與分析
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 22:04
近幾年,隨著真空應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展,真空泵行業(yè)發(fā)展迅速,真空泵的種類越來越多,大多數(shù)真空泵產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化和批量化。衡量真空泵性能好壞的主要指標(biāo)是其穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)的極限壓強(qiáng)、抽氣速率、抽氣量和壓縮比等,這些性能指標(biāo)與真空泵所使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)緊密相關(guān)。在真空泵產(chǎn)品中,使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般為永磁同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī),同步磁阻電機(jī)在真空泵中的應(yīng)用幾乎為零。同步磁阻電機(jī)具有控制簡(jiǎn)單、損耗低、加工簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。相比于永磁同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī),同步磁阻電機(jī)具有較高的性價(jià)比,在真空泵用電機(jī)產(chǎn)業(yè)中存在著巨大的潛力。針對(duì)某公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求,本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)1.9kW真空泵用同步磁阻電機(jī),對(duì)其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)進(jìn)行了討論。利用有限元分析軟件,對(duì)所設(shè)計(jì)電機(jī)的電磁場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算,利用仿真結(jié)果再進(jìn)行溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的分析計(jì)算。首先,本文簡(jiǎn)要介紹了真空泵的種類和主要特點(diǎn),介紹了同步磁阻電機(jī)的種類、基本結(jié)構(gòu)和工作原理,并介紹了同步磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型建立過程以便后期分析。其次,本文設(shè)計(jì)的同步磁阻電機(jī),轉(zhuǎn)子采用橫向疊壓式結(jié)構(gòu),在定子結(jié)構(gòu)不變的前提下,分析了同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子磁障厚度、磁障位置、磁障層數(shù)、磁障占空比以...
【文章來源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
羅茨真空泵圖
第 1 章 緒論1.1 真空泵簡(jiǎn)介真空泵是指通過化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)或物理變化等途徑將容器內(nèi)的環(huán)境抽為真狀態(tài)的一種真空獲得設(shè)備。真空泵的主要功能是產(chǎn)生、改善、維持某一特殊封閉空的真空狀態(tài)。真空泵主要應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)、科學(xué)儀器行業(yè)和醫(yī)療器械行業(yè)等。隨真空技術(shù)逐漸現(xiàn)代化,真空泵的應(yīng)用類別變得更加廣泛,抽速小至每秒零點(diǎn)幾升,到每秒數(shù)百萬升,真空泵種類包括擴(kuò)散泵、羅茨泵、渦旋泵等[1]。在眾多種類的真空中,羅茨真空泵與渦旋泵應(yīng)用較為廣泛。目前,應(yīng)用較為廣泛的羅茨泵結(jié)構(gòu)如圖 1所示,其工作原理如圖 1.2 所示。羅茨真空泵通過兩個(gè)“8”字形轉(zhuǎn)子以一定角度配合轉(zhuǎn),抽取封閉腔中的氣體以使封閉腔達(dá)到真空狀態(tài)[2]。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文
抽取封閉腔中的氣體以使封閉腔達(dá)到真空狀態(tài)[2]。圖 1.1 羅茨真空泵圖 圖 1.2 羅茨真空泵工作原理圖Fig.1.1 Roots vacuum pump Fig.1.2 Working principle of roots vacuum pu渦旋真空泵結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示,主要包括動(dòng)、靜渦旋盤、曲軸、防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)和密封件等部件,其動(dòng)、靜渦旋盤如圖 1.4 所示[3]。渦旋盤是一個(gè)或幾個(gè)漸開形成的一個(gè)渦旋型盤狀結(jié)構(gòu)體,靜渦旋盤與動(dòng)渦旋盤相互交錯(cuò),形成封閉腔[4]。電機(jī)起動(dòng)后,曲軸會(huì)隨電機(jī)旋轉(zhuǎn),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)動(dòng)渦旋盤,使其繞靜渦旋盤的渦旋體運(yùn)動(dòng)。此時(shí),封閉腔的體積也隨之發(fā)生變化,通過消失和形成的循環(huán)過程,形成斷的吸氣、壓縮與排氣,對(duì)腔內(nèi)氣體形成吸附和強(qiáng)制輸送[5,6]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干式螺桿真空泵轉(zhuǎn)子熱力耦合分析與冷卻系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 張遠(yuǎn)深,盧玉星,范超超,藺相偉. 液壓氣動(dòng)與密封. 2019(02)
[2]可變磁通永磁輔助同步磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)與性能分析[J]. 楊晨,白保東,陳德志,李岱巖. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]一種改善永磁同步電機(jī)性能的多目標(biāo)優(yōu)化方法[J]. 王明星,王愛元,李軼華,莊石榴. 微特電機(jī). 2019(01)
[4]直流電機(jī)控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)及控制優(yōu)化[J]. 辛悅夷,李奇達(dá). 自動(dòng)化儀表. 2019(01)
[5]基于Ansoft大功率牽引電機(jī)電磁場(chǎng)有限元分析[J]. 劉繼午. 電工技術(shù). 2018(21)
[6]開關(guān)磁阻電機(jī)磁-熱耦合仿真分析[J]. 孫建忠,王斌,白鳳仙. 微特電機(jī). 2018(10)
[7]釹鐵硼永磁磁阻同步電機(jī)及其仿真分析[J]. 李新華,汪思敏,易夢(mèng)云,馬霽旻. 微特電機(jī). 2018(08)
[8]三相交流電機(jī)坐標(biāo)變換仿真[J]. 樊戰(zhàn)亭. 咸陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]永磁同步電機(jī)三維全域溫度場(chǎng)與溫度應(yīng)力耦合研究[J]. 丁樹業(yè),朱敏,江欣. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]干式渦旋真空泵用特種電機(jī)溫度場(chǎng)仿真與實(shí)驗(yàn)[J]. 安躍軍,張振厚,張強(qiáng),王光玉,劉在行. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(08)
碩士論文
[1]基于兩個(gè)變分原理的聯(lián)合有限元方法[D]. 王博鰲.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[2]同步磁阻電機(jī)無速度傳感器矢量控制技術(shù)研究[D]. 劉思貝.浙江大學(xué) 2018
[3]超潔凈真空泵用永磁同步電動(dòng)機(jī)多物理場(chǎng)分析[D]. 薛力銘.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[4]同步磁阻電機(jī)性能分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 蔡順.浙江大學(xué) 2017
[5]開關(guān)磁阻電機(jī)建模及降噪策略研究[D]. 高宇.電子科技大學(xué) 2016
[6]提高同步磁阻電機(jī)力能指標(biāo)的研究[D]. 周浩.重慶大學(xué) 2013
[7]考慮磁路飽和的同步磁阻電機(jī)控制策略研究[D]. 楊超.重慶大學(xué) 2013
[8]無位置傳感器開關(guān)磁阻電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 王巖.西安科技大學(xué) 2010
[9]多級(jí)干式羅茨真空泵實(shí)際抽速計(jì)算的研究[D]. 孔源.東北大學(xué) 2008
[10]同步磁阻永磁電機(jī)電磁場(chǎng)及性能分析[D]. 高原.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3265629
【文章來源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
羅茨真空泵圖
第 1 章 緒論1.1 真空泵簡(jiǎn)介真空泵是指通過化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)或物理變化等途徑將容器內(nèi)的環(huán)境抽為真狀態(tài)的一種真空獲得設(shè)備。真空泵的主要功能是產(chǎn)生、改善、維持某一特殊封閉空的真空狀態(tài)。真空泵主要應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)、科學(xué)儀器行業(yè)和醫(yī)療器械行業(yè)等。隨真空技術(shù)逐漸現(xiàn)代化,真空泵的應(yīng)用類別變得更加廣泛,抽速小至每秒零點(diǎn)幾升,到每秒數(shù)百萬升,真空泵種類包括擴(kuò)散泵、羅茨泵、渦旋泵等[1]。在眾多種類的真空中,羅茨真空泵與渦旋泵應(yīng)用較為廣泛。目前,應(yīng)用較為廣泛的羅茨泵結(jié)構(gòu)如圖 1所示,其工作原理如圖 1.2 所示。羅茨真空泵通過兩個(gè)“8”字形轉(zhuǎn)子以一定角度配合轉(zhuǎn),抽取封閉腔中的氣體以使封閉腔達(dá)到真空狀態(tài)[2]。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文
抽取封閉腔中的氣體以使封閉腔達(dá)到真空狀態(tài)[2]。圖 1.1 羅茨真空泵圖 圖 1.2 羅茨真空泵工作原理圖Fig.1.1 Roots vacuum pump Fig.1.2 Working principle of roots vacuum pu渦旋真空泵結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示,主要包括動(dòng)、靜渦旋盤、曲軸、防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)和密封件等部件,其動(dòng)、靜渦旋盤如圖 1.4 所示[3]。渦旋盤是一個(gè)或幾個(gè)漸開形成的一個(gè)渦旋型盤狀結(jié)構(gòu)體,靜渦旋盤與動(dòng)渦旋盤相互交錯(cuò),形成封閉腔[4]。電機(jī)起動(dòng)后,曲軸會(huì)隨電機(jī)旋轉(zhuǎn),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)動(dòng)渦旋盤,使其繞靜渦旋盤的渦旋體運(yùn)動(dòng)。此時(shí),封閉腔的體積也隨之發(fā)生變化,通過消失和形成的循環(huán)過程,形成斷的吸氣、壓縮與排氣,對(duì)腔內(nèi)氣體形成吸附和強(qiáng)制輸送[5,6]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干式螺桿真空泵轉(zhuǎn)子熱力耦合分析與冷卻系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 張遠(yuǎn)深,盧玉星,范超超,藺相偉. 液壓氣動(dòng)與密封. 2019(02)
[2]可變磁通永磁輔助同步磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)與性能分析[J]. 楊晨,白保東,陳德志,李岱巖. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]一種改善永磁同步電機(jī)性能的多目標(biāo)優(yōu)化方法[J]. 王明星,王愛元,李軼華,莊石榴. 微特電機(jī). 2019(01)
[4]直流電機(jī)控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)及控制優(yōu)化[J]. 辛悅夷,李奇達(dá). 自動(dòng)化儀表. 2019(01)
[5]基于Ansoft大功率牽引電機(jī)電磁場(chǎng)有限元分析[J]. 劉繼午. 電工技術(shù). 2018(21)
[6]開關(guān)磁阻電機(jī)磁-熱耦合仿真分析[J]. 孫建忠,王斌,白鳳仙. 微特電機(jī). 2018(10)
[7]釹鐵硼永磁磁阻同步電機(jī)及其仿真分析[J]. 李新華,汪思敏,易夢(mèng)云,馬霽旻. 微特電機(jī). 2018(08)
[8]三相交流電機(jī)坐標(biāo)變換仿真[J]. 樊戰(zhàn)亭. 咸陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]永磁同步電機(jī)三維全域溫度場(chǎng)與溫度應(yīng)力耦合研究[J]. 丁樹業(yè),朱敏,江欣. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]干式渦旋真空泵用特種電機(jī)溫度場(chǎng)仿真與實(shí)驗(yàn)[J]. 安躍軍,張振厚,張強(qiáng),王光玉,劉在行. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2017(08)
碩士論文
[1]基于兩個(gè)變分原理的聯(lián)合有限元方法[D]. 王博鰲.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[2]同步磁阻電機(jī)無速度傳感器矢量控制技術(shù)研究[D]. 劉思貝.浙江大學(xué) 2018
[3]超潔凈真空泵用永磁同步電動(dòng)機(jī)多物理場(chǎng)分析[D]. 薛力銘.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[4]同步磁阻電機(jī)性能分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 蔡順.浙江大學(xué) 2017
[5]開關(guān)磁阻電機(jī)建模及降噪策略研究[D]. 高宇.電子科技大學(xué) 2016
[6]提高同步磁阻電機(jī)力能指標(biāo)的研究[D]. 周浩.重慶大學(xué) 2013
[7]考慮磁路飽和的同步磁阻電機(jī)控制策略研究[D]. 楊超.重慶大學(xué) 2013
[8]無位置傳感器開關(guān)磁阻電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 王巖.西安科技大學(xué) 2010
[9]多級(jí)干式羅茨真空泵實(shí)際抽速計(jì)算的研究[D]. 孔源.東北大學(xué) 2008
[10]同步磁阻永磁電機(jī)電磁場(chǎng)及性能分析[D]. 高原.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3265629
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