交通電氣化已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展階段,對(duì)電機(jī)系統(tǒng)的輕量化、安全性和效率提出了更高要求。傳統(tǒng)永磁電機(jī)具有高效高功率密度的優(yōu)點(diǎn),但磁通難以調(diào)節(jié),存在弱磁調(diào)速困難和故障滅磁困難等難題。電勵(lì)磁同步電機(jī)控制簡(jiǎn)單,可以通過(guò)控制勵(lì)磁電流的大小改變氣隙磁場(chǎng),實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的目的,但功率密度和效率較低。混合勵(lì)磁同步電機(jī)可以綜合永磁電機(jī)和電勵(lì)磁同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),具有相對(duì)較好的電磁性能和弱磁調(diào)速能力。但是,傳統(tǒng)的混合勵(lì)磁同步電機(jī)在設(shè)計(jì)中往往采用轉(zhuǎn)子凸極中心對(duì)稱放置的永磁體結(jié)構(gòu),使得電機(jī)的勵(lì)磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩的最大值在不同的電流相位角處疊加,導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩成分不能被充分利用�；诖�,本文通過(guò)充分分析傳統(tǒng)電勵(lì)磁同步電機(jī)和傳統(tǒng)混合勵(lì)磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和轉(zhuǎn)矩特性,以勵(lì)磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩能夠在相同電流相位角處達(dá)到最大值為目標(biāo),提出一種具有非對(duì)稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的新型混合勵(lì)磁同步電機(jī),不僅提升了電磁轉(zhuǎn)矩,而且降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。具體研究工作如下:（1）為突出新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),本文采用定量對(duì)比研究方法,在電勵(lì)磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)混合勵(lì)磁同步電機(jī)和新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)。通過(guò)有限元方法,對(duì)三種電機(jī)模型的轉(zhuǎn)矩特性進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了提出... 

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 混合勵(lì)磁電機(jī)及其控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 混合勵(lì)磁電機(jī)
        1.2.2 混合勵(lì)磁電機(jī)的控制策略
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與原理
    2.1 引言
    2.2 傳統(tǒng)電機(jī)分析
        2.2.1 電勵(lì)磁同步電機(jī)分析
        2.2.2 傳統(tǒng)混合勵(lì)磁同步電機(jī)分析
    2.3 新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)
        2.3.1 新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
        2.3.2 新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)的磁路特點(diǎn)及工作原理
        2.3.3 新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
    2.4 有限元分析結(jié)果
        2.4.1 磁通密度分布和反電動(dòng)勢(shì)
        2.4.2 轉(zhuǎn)矩特性對(duì)比
    2.5 本章小結(jié)
第3章 新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 極槽配合優(yōu)化
        3.2.1 不同極槽配合的電機(jī)模型
        3.2.2 轉(zhuǎn)矩特性分析
        3.2.3 空載反電動(dòng)勢(shì)分析
        3.2.4 電磁轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分析
    3.3 轉(zhuǎn)子優(yōu)化
        3.3.1 勵(lì)磁繞組優(yōu)化
        3.3.2 轉(zhuǎn)子形狀優(yōu)化
    3.4 永磁體定位及尺寸優(yōu)化
        3.4.1 永磁體定位優(yōu)化
        3.4.2 永磁體尺寸優(yōu)化
    3.5 優(yōu)化前后性能對(duì)比
        3.5.1 優(yōu)化后的電機(jī)參數(shù)
        3.5.2 空載特性對(duì)比
        3.5.3 轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩特性對(duì)比
    3.6 本章小結(jié)
第4章 新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)性能分析
    4.1 引言
    4.2 磁通密度和磁場(chǎng)分布
        4.2.1 永磁體、電勵(lì)磁單獨(dú)作用下的磁通密度分析
        4.2.2 不同工況下的磁通密度分析
        4.2.3 氣隙磁密分析
    4.3 調(diào)速特性
        4.3.1 控制策略
        4.3.2 勵(lì)磁電流弱磁調(diào)速
    4.4 電機(jī)損耗
        4.4.1 鐵損的計(jì)算方法
        4.4.2 定轉(zhuǎn)子鐵損的頻率特征
        4.4.3 電機(jī)銅耗的分析
    4.5 退磁分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 新型混合勵(lì)磁同步電機(jī)的電磁振動(dòng)特性分析
    5.1 引言
    5.2 研究方法
    5.3 電磁力分析
        5.3.1 空載時(shí)徑向電磁力波分析
        5.3.2 負(fù)載時(shí)徑向電磁力波分析
        5.3.3 不同工況下徑向電磁力空間階數(shù)
        5.3.4 不同工況下徑向電磁力時(shí)間頻率
    5.4 模態(tài)分析
        5.4.1 電機(jī)模態(tài)分析原理
        5.4.2 建立定子模型
        5.4.3 模態(tài)分析結(jié)果
    5.5 電機(jī)振動(dòng)
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3697138