高速電機(jī)轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)行時(shí)可能因離心力而損壞,因此經(jīng)常需要在轉(zhuǎn)子外側(cè)增加一層護(hù)套,以對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子起到保護(hù)作用。轉(zhuǎn)子護(hù)套的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)對(duì)轉(zhuǎn)子損耗有著重要的影響,尤其是轉(zhuǎn)子渦流損耗。另一方面,高速電機(jī)由于其具有高功率密度的特點(diǎn),造成轉(zhuǎn)子散熱困難,引起轉(zhuǎn)子高溫升。轉(zhuǎn)子高溫不僅影響軸承的潤(rùn)滑與壽命,限制電機(jī)轉(zhuǎn)速的提升,而且可能造成永磁體不可逆失磁。本文首先提出一種新型轉(zhuǎn)子護(hù)套結(jié)構(gòu),即疊片式金屬護(hù)套。疊片式金屬護(hù)套可以阻斷渦流的流通路徑,減小轉(zhuǎn)子護(hù)套中的渦流損耗。接著本文采用三維有限元仿真分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究了不同結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的轉(zhuǎn)子護(hù)套對(duì)高速永磁無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響。本文所提出的實(shí)驗(yàn)方案是當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止的條件下,以從轉(zhuǎn)子上觀察到的定子產(chǎn)生的主要諧波磁場(chǎng)與實(shí)際工況下保持不變作為等效原則,將相應(yīng)的等效電流諧波施加于定子繞組,測(cè)量得到轉(zhuǎn)子渦流損耗。由于轉(zhuǎn)子是靜止的,因此實(shí)驗(yàn)中不存在機(jī)械損耗;且由于此時(shí)電機(jī)損耗都是由諧波電流產(chǎn)生的,電機(jī)總損耗較小;因而在這種實(shí)驗(yàn)條件下,轉(zhuǎn)子渦流損耗可以被測(cè)量,且測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性可以被保證。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,護(hù)套的等效電導(dǎo)率對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗有顯著影響,因而在電機(jī)設(shè)計(jì)... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子疊片式金屬護(hù)套8(a)(b)圖2.1花瓣形轉(zhuǎn)子示意圖新型疊片式金屬護(hù)套本文提出一種用于高速永磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子的疊片式金屬護(hù)套，解決了金屬作為護(hù)套時(shí)存在渦流的問題，也避免了纖維作為轉(zhuǎn)子護(hù)套時(shí)散熱差、熱應(yīng)力大、高溫條件下容易失效的問題，同時(shí)也解決了圓筒形轉(zhuǎn)子護(hù)套的內(nèi)表面與異形轉(zhuǎn)子的外表面無法緊密貼合的問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)子的有效保護(hù)。

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子疊片式金屬護(hù)套9疊片式金屬護(hù)套具有如下特點(diǎn)：（1）采用疊片式金屬護(hù)套。疊片式金屬護(hù)套的結(jié)構(gòu)可以通過阻斷渦流的流通路徑，進(jìn)而解決常規(guī)圓筒形金屬護(hù)套中存在較大渦流的問題。金屬護(hù)套由若干金屬片疊裝而成。疊片式金屬護(hù)套結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。金屬片的厚度可以根據(jù)加工工藝與加工設(shè)備決定，一般為0.2mm到2mm之間。金屬片的加工工藝有多種，例如采用沖床沖制、線切割、激光切割，等等。金屬片之間設(shè)置絕緣層。設(shè)置絕緣層的工藝有多種，例如，在金屬片表面涂絕緣漆，或者通過熱處理或化學(xué)處理在金屬片表面形成絕緣氧化層，或者在金屬片之間疊加很薄的絕緣片或絕緣膜。金屬護(hù)套由若干金屬片疊裝制成，其效果是通過疊片結(jié)構(gòu)阻斷了渦流的流通路徑，使得渦流極校圖2.2疊片式金屬護(hù)套結(jié)構(gòu)（2）金屬片的內(nèi)圈形狀與轉(zhuǎn)子外形匹配。由于采用疊片式結(jié)構(gòu)，金屬片可以用沖床沖制、或者線切割、或者激光切割，等等，因此可以靈活設(shè)計(jì)金屬片的內(nèi)圈形狀，使金屬片內(nèi)圈形狀與轉(zhuǎn)子外形相同，而不再要求金屬片內(nèi)圈為常規(guī)的圓形，這樣就能保證金屬片內(nèi)圈的形狀與轉(zhuǎn)子外形相匹配。這樣由金屬片疊裝形成的金屬護(hù)套，其外側(cè)可以仍然保持圓柱形，但內(nèi)側(cè)不必是規(guī)則的圓筒形，可以與異形轉(zhuǎn)子的外圈全面貼合，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行有效保護(hù)。異形疊片式金屬護(hù)套結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。異形轉(zhuǎn)子配合異形疊片式金屬護(hù)套示意圖如圖2.4所示。作為對(duì)比，如圖2.1所示是傳統(tǒng)圓筒形護(hù)套安裝在電機(jī)異

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高速永磁無刷電機(jī)多場(chǎng)綜合分析及無位置傳感器控制[D]. 郝鶴.浙江大學(xué) 2013
[2]高速永磁無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗的研究[D]. 周鳳爭(zhēng).浙江大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3339246