永磁電機具有體積小、功率密度高、結構靈活等優(yōu)點,隨著經濟發(fā)展,永磁電機的應用范圍日益廣泛。由于永磁電機一般采用高性能釹鐵硼材料作為磁勢源,成本較高,因此少磁型的交替極永磁電機對降低電機成本具有重要意義。交替極永磁電機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,有效減少了電機中稀土永磁材料的用量。此外永磁電機還存在氣隙磁場難以調節(jié)的缺陷,由此基于電機本體設計的混合勵磁電機應運而生�；旌蟿畲烹姍C中通常包括永磁體與電勵磁兩種磁勢源,能夠充分結合永磁電機高效率與電勵磁電機靈活調磁的優(yōu)點,且結構設計多變。然而目前許多混合勵磁方案還存在如串聯式結構磁阻大、有刷勵磁可靠性不高、結構復雜或者電機材料利用率不足的問題。為在降低電機成本、改善電機調磁性能的同時保證電機的可靠性、減少電機維護的工作量,本文提出少磁型混合勵磁無刷同步發(fā)電機的拓撲結構。該電機采用交替極轉子結構,有效減少了永磁體用量;采用基于倍極感應的無刷電勵磁方式,結構簡單,大大提高了電機的可靠性。電勵磁磁勢與永磁磁勢屬于并聯結構,使得電機具有良好的調磁性能。本文主要研究內容如下:(1)少磁型混合勵磁無刷同步發(fā)電機的結構設計...

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【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外相關內容研究現狀
        1.2.1 少磁型永磁電機
        1.2.2 混合勵磁同步電機
    1.3 本文主要內容
第2章 少磁型混合勵磁無刷同步發(fā)電機的結構設計
    2.1 引言
    2.2 少磁型混合勵磁無刷同步發(fā)電機的結構分析
        2.2.1 少磁型框架的選擇
        2.2.2 電勵磁方式的選擇
        2.2.3 少磁型混合勵磁無刷同步發(fā)電機的拓撲與調磁分析
    2.3 少磁型混合勵磁無刷同步發(fā)電機主要結構參數
        2.3.1 額定參數
        2.3.2 定轉子結構及繞組設計
    2.4 本章小結
第3章 少磁型混合勵磁無刷同步發(fā)電機的等效磁路分析
    3.1 引言
    3.2 單一永磁體勵磁時的等效磁路模型分析
        3.2.1 僅永磁勵磁時的磁路模型
        3.2.2 各部分磁阻的計算
        3.2.3 僅永磁體勵磁時等效磁路結果分析
    3.3 永磁體與電勵磁混合勵磁時的等效磁路模型
        3.3.1 等效磁路求解
        3.3.2 混合勵磁時結果分析
    3.4 等效磁路法與有限元法結果比較
    3.5 本章小結
第4章 少磁型混合勵磁無刷同步發(fā)電機的有限元分析
    4.1 引言
    4.2 電機有限元模型的建立
        4.2.1 邊界條件分析
        4.2.2 外電路設置
    4.3 電機的空載特性分析
        4.3.1 電機的空載磁場分析
        4.3.2 電機的空載輸出分析
    4.4 基于不等氣隙設計的電機優(yōu)化
        4.4.1 鐵磁極處氣隙長度設計
        4.4.2 永磁極處氣隙長度設計
    4.5 優(yōu)化后電機工作特性分析
        4.5.1 空載分析
        4.5.2 負載分析
        4.5.3 調節(jié)特性分析
    4.6 本章小結
第5章 少磁型混合勵磁無刷同步發(fā)電機的樣機試驗
    5.1 引言
    5.2 樣機制作與安裝
        5.2.1 樣機參數
        5.2.2 試驗前準備
        5.2.3 樣機實驗平臺搭建
    5.3 樣機試驗
        5.3.1 空載試驗
        5.3.2 負載試驗
        5.3.3 調節(jié)特性試驗
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 本文主要研究工作總結
    6.2 不足與展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3898417