少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的研究
發(fā)布時(shí)間:2024-02-14 18:34
永磁電機(jī)具有體積小、功率密度高、結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)點(diǎn),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,永磁電機(jī)的應(yīng)用范圍日益廣泛。由于永磁電機(jī)一般采用高性能釹鐵硼材料作為磁勢(shì)源,成本較高,因此少磁型的交替極永磁電機(jī)對(duì)降低電機(jī)成本具有重要意義。交替極永磁電機(jī)的采用鐵磁材料代替部分永磁體,鐵磁極的磁性由相鄰永磁體磁化形成,有效減少了電機(jī)中稀土永磁材料的用量。此外永磁電機(jī)還存在氣隙磁場(chǎng)難以調(diào)節(jié)的缺陷,由此基于電機(jī)本體設(shè)計(jì)的混合勵(lì)磁電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生;旌蟿(lì)磁電機(jī)中通常包括永磁體與電勵(lì)磁兩種磁勢(shì)源,能夠充分結(jié)合永磁電機(jī)高效率與電勵(lì)磁電機(jī)靈活調(diào)磁的優(yōu)點(diǎn),且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多變。然而目前許多混合勵(lì)磁方案還存在如串聯(lián)式結(jié)構(gòu)磁阻大、有刷勵(lì)磁可靠性不高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者電機(jī)材料利用率不足的問題。為在降低電機(jī)成本、改善電機(jī)調(diào)磁性能的同時(shí)保證電機(jī)的可靠性、減少電機(jī)維護(hù)的工作量,本文提出少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該電機(jī)采用交替極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),有效減少了永磁體用量;采用基于倍極感應(yīng)的無刷電勵(lì)磁方式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,大大提高了電機(jī)的可靠性。電勵(lì)磁磁勢(shì)與永磁磁勢(shì)屬于并聯(lián)結(jié)構(gòu),使得電機(jī)具有良好的調(diào)磁性能。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)內(nèi)容研究現(xiàn)狀
1.2.1 少磁型永磁電機(jī)
1.2.2 混合勵(lì)磁同步電機(jī)
1.3 本文主要內(nèi)容
第2章 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)分析
2.2.1 少磁型框架的選擇
2.2.2 電勵(lì)磁方式的選擇
2.2.3 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的拓?fù)渑c調(diào)磁分析
2.3 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)
2.3.1 額定參數(shù)
2.3.2 定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及繞組設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的等效磁路分析
3.1 引言
3.2 單一永磁體勵(lì)磁時(shí)的等效磁路模型分析
3.2.1 僅永磁勵(lì)磁時(shí)的磁路模型
3.2.2 各部分磁阻的計(jì)算
3.2.3 僅永磁體勵(lì)磁時(shí)等效磁路結(jié)果分析
3.3 永磁體與電勵(lì)磁混合勵(lì)磁時(shí)的等效磁路模型
3.3.1 等效磁路求解
3.3.2 混合勵(lì)磁時(shí)結(jié)果分析
3.4 等效磁路法與有限元法結(jié)果比較
3.5 本章小結(jié)
第4章 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的有限元分析
4.1 引言
4.2 電機(jī)有限元模型的建立
4.2.1 邊界條件分析
4.2.2 外電路設(shè)置
4.3 電機(jī)的空載特性分析
4.3.1 電機(jī)的空載磁場(chǎng)分析
4.3.2 電機(jī)的空載輸出分析
4.4 基于不等氣隙設(shè)計(jì)的電機(jī)優(yōu)化
4.4.1 鐵磁極處氣隙長(zhǎng)度設(shè)計(jì)
4.4.2 永磁極處氣隙長(zhǎng)度設(shè)計(jì)
4.5 優(yōu)化后電機(jī)工作特性分析
4.5.1 空載分析
4.5.2 負(fù)載分析
4.5.3 調(diào)節(jié)特性分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的樣機(jī)試驗(yàn)
5.1 引言
5.2 樣機(jī)制作與安裝
5.2.1 樣機(jī)參數(shù)
5.2.2 試驗(yàn)前準(zhǔn)備
5.2.3 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
5.3 樣機(jī)試驗(yàn)
5.3.1 空載試驗(yàn)
5.3.2 負(fù)載試驗(yàn)
5.3.3 調(diào)節(jié)特性試驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文主要研究工作總結(jié)
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
本文編號(hào):3898417
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
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Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)內(nèi)容研究現(xiàn)狀
1.2.1 少磁型永磁電機(jī)
1.2.2 混合勵(lì)磁同步電機(jī)
1.3 本文主要內(nèi)容
第2章 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)分析
2.2.1 少磁型框架的選擇
2.2.2 電勵(lì)磁方式的選擇
2.2.3 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的拓?fù)渑c調(diào)磁分析
2.3 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)
2.3.1 額定參數(shù)
2.3.2 定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及繞組設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的等效磁路分析
3.1 引言
3.2 單一永磁體勵(lì)磁時(shí)的等效磁路模型分析
3.2.1 僅永磁勵(lì)磁時(shí)的磁路模型
3.2.2 各部分磁阻的計(jì)算
3.2.3 僅永磁體勵(lì)磁時(shí)等效磁路結(jié)果分析
3.3 永磁體與電勵(lì)磁混合勵(lì)磁時(shí)的等效磁路模型
3.3.1 等效磁路求解
3.3.2 混合勵(lì)磁時(shí)結(jié)果分析
3.4 等效磁路法與有限元法結(jié)果比較
3.5 本章小結(jié)
第4章 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的有限元分析
4.1 引言
4.2 電機(jī)有限元模型的建立
4.2.1 邊界條件分析
4.2.2 外電路設(shè)置
4.3 電機(jī)的空載特性分析
4.3.1 電機(jī)的空載磁場(chǎng)分析
4.3.2 電機(jī)的空載輸出分析
4.4 基于不等氣隙設(shè)計(jì)的電機(jī)優(yōu)化
4.4.1 鐵磁極處氣隙長(zhǎng)度設(shè)計(jì)
4.4.2 永磁極處氣隙長(zhǎng)度設(shè)計(jì)
4.5 優(yōu)化后電機(jī)工作特性分析
4.5.1 空載分析
4.5.2 負(fù)載分析
4.5.3 調(diào)節(jié)特性分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 少磁型混合勵(lì)磁無刷同步發(fā)電機(jī)的樣機(jī)試驗(yàn)
5.1 引言
5.2 樣機(jī)制作與安裝
5.2.1 樣機(jī)參數(shù)
5.2.2 試驗(yàn)前準(zhǔn)備
5.2.3 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
5.3 樣機(jī)試驗(yàn)
5.3.1 空載試驗(yàn)
5.3.2 負(fù)載試驗(yàn)
5.3.3 調(diào)節(jié)特性試驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文主要研究工作總結(jié)
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
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本文編號(hào):3898417
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