發(fā)布時(shí)間：2021-12-21 22:05

　　在永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),電機(jī)振動(dòng)與電機(jī)噪聲往往相伴相隨。課題研究的主要目的是研究永磁電機(jī)電磁噪聲產(chǎn)生原因、電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)與電磁噪聲關(guān)系和電磁噪聲計(jì)算方法,對(duì)于在設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)和控制電機(jī)噪聲有重要意義。本文工作內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,本文為了降低表貼式永磁同步電機(jī)氣隙磁通密度波形畸變率,提出了一種準(zhǔn)確、快速優(yōu)化磁極形狀的解析計(jì)算方法。優(yōu)化了磁極磁動(dòng)勢(shì)、極間磁動(dòng)勢(shì)和氣隙磁導(dǎo)函數(shù),建立了磁極偏心結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)解析計(jì)算模型�；谠摻馕瞿Ｐ陀�(jì)算分析了一臺(tái)8極36槽表貼式永磁同步電機(jī)空載氣隙磁通密度和線空載反電動(dòng)勢(shì)等電磁參數(shù),并通過(guò)有限元法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果顯示該解析計(jì)算與有限元計(jì)算結(jié)果相吻合,表明該方法具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在確定最小氣隙長(zhǎng)度前提下,通過(guò)對(duì)永磁體端部厚度的參數(shù)化設(shè)計(jì),得到了理想的氣隙磁密、線空載反電動(dòng)勢(shì)以及齒槽轉(zhuǎn)矩性能參數(shù)。為表貼式永磁同步電機(jī)磁極形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考。其次,電機(jī)的模態(tài)是分析電機(jī)振動(dòng)的基礎(chǔ),如果永磁同步電機(jī)定子模態(tài)計(jì)算不準(zhǔn)確,在電機(jī)設(shè)計(jì)階段,就不能準(zhǔn)確的避開(kāi)徑向電磁力的主要力波頻率設(shè)計(jì)在共振點(diǎn)附近。因此,本文分別對(duì)永磁電機(jī)定子鐵心及定子總成（包括定子鐵心、繞組以及... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．６電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)用永磁同步電機(jī)??Ｆｉｇ．?１．６?Ｐｅｎｎａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｍｏｔｏｒ?ｆｏｒ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｄｒｉｖｅ??

當(dāng)氣隙磁場(chǎng)諧波含量較高時(shí)，會(huì)增加空載反電勢(shì)波形畸變??率和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致永磁電機(jī)振動(dòng)和噪聲更為明顯。徑向氣隙磁密的計(jì)算通常采??用兩種方法：有限元法和解析法。有限元仿真計(jì)算結(jié)果精確，能夠處理復(fù)雜模型，但??是求解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，后處理較為麻煩；解析法計(jì)算速度快，各設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系明確，??容易實(shí)現(xiàn)電機(jī)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，因此本章主要采用解析法對(duì)屯機(jī)的氣隙磁密進(jìn)行計(jì)算。??２．?２空載氣隙磁場(chǎng)的計(jì)算??２．?２．?１磁極偏心解析模型的建立??本章節(jié)以一臺(tái)８極３６槽表貼式永磁同步電機(jī)為例，圖２．１給出了解析計(jì)算的流程??圖，通過(guò)輸入磁極端部厚度，確定磁極偏心距，進(jìn)而建立第／段永磁體厚度，從而求出??永磁體磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式以及氣隙磁導(dǎo)的解析表達(dá)式。Ｍ后吋以得到徑向氣隙磁密以及??徑向電磁力。??〈輸入磁極端部厚度／ｍｍ〉??求解磁極偏心距必ｎｍ??■?；??｜建、／：第／段永磁體厚度ｆａ／ｍｍ???ｊ???違立第／段永磁體序度／ｒ，表達(dá)式???▼???汁箅永磁體磁動(dòng)勢(shì)／、氣隙磁導(dǎo)Ａ?｜??，?；??得到氣隙磁密徑向電磁力ｐｒ?｜??Ｉ??（結(jié)束?）??圖２．１解析計(jì)算流程圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ??９??

?沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???蠢??圖２．６電機(jī)二維有限元模型??Ｆｉｇ．?２．６?Ｔｗｏ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｍｏｔｏｒ??永磁體采用徑向充磁，其中永磁體端部厚度為２．５ｍｍ，剩磁密度為４?＝?１．２３Ｔ，??矯頑力巧＝－９５１０００Ａ／ｍ。采用雙層繞組，匝數(shù)為２０，并聯(lián)支路數(shù)為４。網(wǎng)格的剖??分對(duì)有限元仿真的結(jié)果的精確度有很大的影響，尤其對(duì)于氣隙部分要格外的加密剖??分，將氣隙部分剖分為４層，其他電機(jī)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一以２ｍｍ的網(wǎng)格尺寸對(duì)單元格進(jìn)行??剖分，網(wǎng)格剖分后如圖２．７所不：??＃??圖２．７電機(jī)的網(wǎng)格剖分圖??Ｆｉｇ．?２．７?Ｇｒｉｄ?ｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｏｔｏｒ??對(duì)永磁同步電機(jī)空載狀態(tài)下的磁場(chǎng)分布情況進(jìn)行仿真分析，圖２．８給出了二維??有限元仿真計(jì)算結(jié)果的磁通密度分布云圖，局部最大磁密出現(xiàn)在電機(jī)定子齒部為??１．６７Ｔ，其他求解區(qū)域均為達(dá)到飽和的狀態(tài)，定子鐵心各部分磁通密度分布合理，??圖２．９給出了電機(jī)磁力線分布云圖，磁力線對(duì)稱(chēng)分布，仿真計(jì)算結(jié)果的具有可靠性。??１６??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
[1]船舶用永磁同步電機(jī)振動(dòng)分析及降振方法研究[D]. 張宇.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
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本文編號(hào)：3545258