永磁同步電機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于電子通信、軌道交通、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。由于永磁同步電機(jī)的變頻起動(dòng)、應(yīng)用環(huán)境的多樣性會(huì)帶來(lái)電機(jī)散熱困難、效率降低、穩(wěn)定性減弱等一系列問(wèn)題,于是改善電機(jī)輸出性能的研究迫在眉睫。為了提高電機(jī)的輸出性能,保證電機(jī)高效穩(wěn)定運(yùn)行,本文以永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,分別從電機(jī)的電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)兩方面入手,采用電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)有限元法,解析計(jì)算法以及實(shí)驗(yàn)法,深入研究了繞組匝數(shù)和分布方式、變頻器輸出電壓諧波及其耦合、護(hù)套材料電磁特性等因素對(duì)永磁同步電機(jī)性能的影響。首先,為了全面分析變頻器輸出的電壓諧波對(duì)永磁同步電機(jī)電磁特性的影響,分別研究了不同次數(shù)、幅值和相位角的電壓諧波對(duì)永磁同步電機(jī)運(yùn)行時(shí)電磁參數(shù)的影響規(guī)律,確定了時(shí)間諧波存在時(shí)對(duì)電機(jī)電磁場(chǎng)的影響程度,得到了不同的電壓諧波對(duì)電機(jī)性能參數(shù)的變化規(guī)律,并揭示了電機(jī)性能的變化機(jī)理。此外,為了深入研究諧波電壓耦合后對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響,對(duì)諧波電壓進(jìn)行耦合分析,得到了諧波電壓耦合對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響規(guī)律。最后,基于負(fù)協(xié)同效應(yīng)理論,揭示了不同諧波電壓耦合對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響機(jī)理,提出了一種減小永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)... 

【文章來(lái)源】：鄭州輕工業(yè)大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)表2-2永磁同步電機(jī)在不同負(fù)載仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

鄭州輕工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文24圖2-14有限元模型圖2-15水冷電機(jī)的繞組及樣機(jī)表2-8樣機(jī)的基本參數(shù)參數(shù)數(shù)值額定功率/kW20額定轉(zhuǎn)速/r/min2000極數(shù)4鐵心長(zhǎng)度/mm90轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)內(nèi)置式定子外徑/mm210定子內(nèi)徑/mm136槽數(shù)36并聯(lián)支路數(shù)1繞組連接Y匝數(shù)20為了驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，對(duì)該樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。測(cè)試平臺(tái)如圖2-16所示。通過(guò)樣機(jī)測(cè)試平臺(tái)獲得了電機(jī)工作在10kW、15kW和20kW時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電流及空載定子繞組永磁體轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子剖分網(wǎng)格:28000氣隙

第二章電壓諧波對(duì)永磁同步電機(jī)電磁與溫度特性影響研究25反電動(dòng)勢(shì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與有限元模型計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如表2-9所示。圖2-16樣機(jī)測(cè)試平臺(tái)表2-9在不同功率下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比功率/kW對(duì)比參數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)仿真數(shù)據(jù)誤差10電流/A19.819.13.5%平均轉(zhuǎn)矩/N·m47.446.81.3%15電流/A28.327.43.2%平均轉(zhuǎn)矩/N·m69.570.61.6%20電流/A36.435.91.1%平均轉(zhuǎn)矩/N·m97.596.41.1%空載反電動(dòng)勢(shì)/V3153242.8%通過(guò)對(duì)以上數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，樣機(jī)在不同功率下，各種性能的誤差均在3.5%以?xún)?nèi)。因此，本文認(rèn)為所建立的二維有限元模型是正確的，基于模型所計(jì)算出的結(jié)果是可靠的驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。2.4.2諧波電壓耦合分析當(dāng)永磁同步電機(jī)由變頻器供電時(shí)，輸入電機(jī)的電源就為非正弦電源，它的輸入電壓中含有大量的諧波成分。對(duì)輸入電壓進(jìn)行傅里葉分解，分解得到一系列的正弦波。三相耦合電壓諧波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為[78]：

【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
[1]大功率超高速永磁同步電機(jī)多物理場(chǎng)耦合仿真計(jì)算[D]. 戴念親.華北電力大學(xué)(北京) 2019
[2]太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)用高效率高轉(zhuǎn)矩密度永磁同步電機(jī)的研究[D]. 張新彤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]諧波電流對(duì)永磁電機(jī)振動(dòng)噪聲影響研究[D]. 周吉威.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015
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[5]內(nèi)置式永磁同步電機(jī)電感參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響[D]. 覃家財(cái).重慶大學(xué) 2012
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本文編號(hào)：3277571