本文關(guān)鍵詞：750kW觀光艇推進(jìn)用混合永磁同步電動機(jī)研究

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【摘要】：觀光艇推進(jìn)用永磁同步電動機(jī)主要采用釹鐵硼永磁材料,其制造成本昂貴,低速直驅(qū)推進(jìn)用電機(jī)的極數(shù)較多,永磁輔助式磁阻同步電機(jī)作為推進(jìn)電機(jī)其結(jié)構(gòu)太復(fù)雜,并且功率因數(shù)低,因此提出了混合永磁同步電機(jī)這種新型結(jié)構(gòu)�；旌嫌来磐诫妱訖C(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼槽少,使用了釹鐵硼和鐵氧體兩種永磁材料,從而使得混合永磁同步電動機(jī)的空載氣隙磁密幅值介于釹鐵硼永磁同步電動機(jī)和鐵氧體永磁同步電動機(jī)之間,而轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到兩者同樣的轉(zhuǎn)矩,還可以比較充分的利用磁阻轉(zhuǎn)矩。本文首先介紹了觀光艇推進(jìn)電機(jī)的發(fā)展趨勢和推進(jìn)用永磁同步電動機(jī)的研究現(xiàn)狀,仿真分析了750kW推進(jìn)用不同極槽配合不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的混合永磁同步電動機(jī),通過對電磁性能和成本進(jìn)行比較,得到比較好的極槽配合和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),然后對混合永磁同步電動機(jī)、純釹鐵硼永磁同步電動機(jī)和純鐵氧體永磁同步電動機(jī)這三種電機(jī)進(jìn)行電磁比較,主要分析了其矩角特性特點(diǎn),評估了三種電機(jī)進(jìn)行性價比,得到混合永磁同步電動機(jī)有一定的性價比優(yōu)勢,另外對混合永磁同步電動機(jī)的鐵氧體磁鋼厚度、極間間距和磁鋼位置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),保證了鐵氧體磁鋼不會受到電樞反應(yīng)而發(fā)生不可逆去磁,同時降低了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動。然后基于多物理場仿真平臺對混合永磁同步電動機(jī)的應(yīng)力安全進(jìn)行評估,對轉(zhuǎn)子磁橋進(jìn)行了優(yōu)化,并驗(yàn)證其結(jié)構(gòu)的安全性,同時運(yùn)用溫度場分析原理對混合永磁同步電動機(jī)的溫度場進(jìn)行仿真分析,得到電機(jī)額定工況下的不同冷卻方式下的溫度分布,仿真說明該750kW電機(jī)需要水冷系統(tǒng),并驗(yàn)證了其溫升在安全范圍內(nèi)。文章還對混合永磁同步電動機(jī)的釹鐵硼和鐵氧體永磁在磁鋼受溫升和短路影響的磁鋼退磁情況進(jìn)行討論,得到釹鐵硼磁鋼在各種情況下是安全的,而鐵氧體磁鋼在兩相短路的情況下會發(fā)生不可逆退磁。最后對1.5kW的鐵氧體永磁同步電動機(jī)和混合永磁同步電動機(jī)進(jìn)行了樣機(jī)試制,介紹了樣機(jī)試制過程和實(shí)驗(yàn)過程,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行了對比,說明混合永磁同步電動機(jī)有一定的研究價值。
【關(guān)鍵詞】：觀光艇 混合永磁同步電動機(jī) 多物理場仿真 不可逆退磁 實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-13
• 1.1 課題研究的目的與意義8
• 1.2 觀光艇推進(jìn)用電機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r8-12
• 1.2.1 船用推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢8-9
• 1.2.2 船用推進(jìn)電機(jī)發(fā)展9-10
• 1.2.3 推進(jìn)永磁電動機(jī)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容12-13
• 第2章 750kW混合永磁同步電動機(jī)結(jié)構(gòu)研究13-39
• 2.1 推進(jìn)混合永磁電動機(jī)的要求和初步設(shè)計(jì)13-16
• 2.1.1 混合永磁同步電動機(jī)的技術(shù)要求13-14
• 2.1.2 混合永磁同步電動機(jī)的初步設(shè)計(jì)14
• 2.1.3 基于Maxwell RMxprt混合永磁同步電機(jī)的方案設(shè)計(jì)14-16
• 2.2 不同極槽配合的比較16-23
• 2.2.1 混合永磁同步電動機(jī)不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2.2 16極96槽電動機(jī)17-19
• 2.2.3 20極120槽電動機(jī)19-21
• 2.2.4 24極144槽電動機(jī)21-22
• 2.2.5 三種極槽配合結(jié)果比較22-23
• 2.3 三種永磁同步電動機(jī)比較23-30
• 2.3.1 三種永磁同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)比較23-24
• 2.3.2 三種永磁同步電動機(jī)的電磁仿真比較24-28
• 2.3.4 三種永磁同步電動機(jī)性價比比較28-30
• 2.4 混合永磁同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化30-38
• 2.4.1 磁鋼厚度的優(yōu)化30-34
• 2.4.2 磁鋼位置尺寸的優(yōu)化34-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第3章 混合永磁同步電動機(jī)安全性研究39-61
• 3.1 混合永磁同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力安全分析39-43
• 3.2 混合永磁同步電動機(jī)溫度安全性分析43-53
• 3.2.1 永磁同步電動機(jī)溫度場分析原理43-48
• 3.2.2 混合永磁同步電動機(jī)溫度場仿真48-52
• 3.2.3 正常工況下電機(jī)磁鋼退磁分析52-53
• 3.3 短路工況下電動機(jī)磁鋼安全性分析53-60
• 3.3.1 匝間短路對磁鋼性能影響53-57
• 3.3.2 兩相相間短路磁鋼的退磁分析57-58
• 3.3.3 三相相短路磁鋼的退磁分析58-60
• 3.4 本章小結(jié)60-61
• 第4章 樣機(jī)試制與實(shí)驗(yàn)61-77
• 4.1 樣機(jī)的電磁設(shè)計(jì)61-67
• 4.1.1 樣機(jī)的性能指標(biāo)及結(jié)構(gòu)61-62
• 4.1.2 三種樣機(jī)的電磁仿真62-65
• 4.1.3 混合永磁同步電動機(jī)振動與噪聲仿真65-67
• 4.2 樣機(jī)的試制過程67-71
• 4.2.1 鐵氧體永磁同步電動機(jī)試制過程67-69
• 4.2.2 混合永磁同步電動機(jī)試制過程69-71
• 4.3 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)71-76
• 4.3.1 樣機(jī)空載實(shí)驗(yàn)71-73
• 4.3.2 樣機(jī)負(fù)載實(shí)驗(yàn)73-74
• 4.3.3 樣機(jī)振動與噪聲實(shí)驗(yàn)74-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 第5章 全文總結(jié)77-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 附錄83

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張波,李忠,毛宗源,龐敏熙;一類永磁同步電動機(jī)混沌模型與霍夫分叉[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2001年09期

2 江慧;永磁同步電動機(jī)[J];變流技術(shù)與電力牽引;2001年06期

3 張卓,李忠;永磁同步電動機(jī)混沌系統(tǒng)的反控制[J];暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版);2001年03期

4 張卓,李忠,任平;永磁同步電動機(jī)中的混沌現(xiàn)象[J];模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué);2001年02期

5 熊浩,李新華,周克定;單相永磁同步電動機(jī)的建模與仿真[J];微特電機(jī);2002年02期

6 熊浩,李新華;單相永磁同步電動機(jī)的變頻調(diào)速研究[J];微特電機(jī);2002年04期

7 陳宇華,楊憲忠;日本永磁同步電動機(jī)的最新動態(tài)[J];防爆電機(jī);2002年03期

8 張波,李忠,毛宗源;永磁同步電動機(jī)的混沌特性及其反混沌控制[J];控制理論與應(yīng)用;2002年04期

9 王步來,顧偉;內(nèi)置式永磁同步電動機(jī)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2005年05期

10 張金柱;;永磁同步電動機(jī)在混合動力汽車上的應(yīng)用[J];輕型汽車技術(shù);2005年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳茂剛;趙榮祥;;新型混合式高精度永磁同步電動機(jī)速度調(diào)節(jié)方法[A];2009中國控制與決策會議論文集（1）[C];2009年

2 鐘技;周揚(yáng)忠;陳道煉;;永磁同步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩全數(shù)字控制硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

3 武玉強(qiáng);馬新;宗廣燈;;永磁同步電動機(jī)系統(tǒng)的有限時間跟蹤控制[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

4 馬亞青;侯雪川;鄒艷;田德文;姜茹;;車輛電驅(qū)動系統(tǒng)中永磁同步電動機(jī)控制特性分析[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2013年會論文集[C];2013年

5 楊霞;楊波;杜繼光;;永磁同步電動機(jī)矢量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];第十三屆中國小電機(jī)技術(shù)研討會論文集[C];2008年

6 陸克山;于松義;;淺析稀土永磁同步電動機(jī)在機(jī)械采油系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];2010江蘇省“能源計(jì)量與節(jié)能減排”論壇論文集[C];2010年

7 曹志彤;璩立強(qiáng);;模型參考自適應(yīng)控制永磁同步電動機(jī)系統(tǒng)的模擬研究[A];1991年控制理論及其應(yīng)用年會論文集（下）[C];1991年

8 仇志堅(jiān);鄧智泉;王曉琳;;基于電壓-電流模型的無軸承永磁同步電動機(jī)懸浮子系統(tǒng)獨(dú)立控制研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

9 肖紅軍;李先祥;黃道平;;永磁同步電動機(jī)的三電平直接轉(zhuǎn)矩控制[A];全國冶金企業(yè)計(jì)控網(wǎng)絡(luò)化研討會論文集[C];2003年

10 劉新華;江建中;柏成立;龔宇;;基于場路耦合的異步起動永磁同步電動機(jī)計(jì)算方法[A];第十屆中國小電機(jī)技術(shù)研討會論文集[C];2005年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 駐太倉首席記者 徐允上;太倉誕生首臺永磁同步電動機(jī)[N];蘇州日報(bào);2009年

2 記者 王蕾;高效高壓永磁同步電動機(jī)在我省研制成功[N];山西經(jīng)濟(jì)日報(bào);2012年

3 劉文碩;高效永磁同步電機(jī)降低設(shè)備電力損耗[N];中國紡織報(bào);2007年

4 劉文碩;永磁同步電機(jī)助推紡織機(jī)節(jié)能[N];中國工業(yè)報(bào);2007年

5 陳嶸;永磁同步電動機(jī)在化纖紡絲機(jī)變頻調(diào)速中的應(yīng)用[N];中國紡織報(bào);2009年

6 劉紅旗;小功率電機(jī)在家用電器中的應(yīng)用[N];中國工業(yè)報(bào);2005年

7 蔣振宇;中鋼天源新技術(shù)被列入國家技術(shù)創(chuàng)新工程試點(diǎn)省項(xiàng)目[N];中國冶金報(bào);2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 JON RYONG HO;無傳感器永磁同步電動機(jī)伺服系統(tǒng)的智能自適應(yīng)魯棒控制研究[D];東北大學(xué);2015年

2 曹先慶;混合動力電動汽車用永磁同步電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

3 宋志環(huán);永磁同步電動機(jī)電磁振動噪聲源識別技術(shù)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2010年

4 韋篤取;永磁同步電動機(jī)控制系統(tǒng)混沌行為分析及抑制和鎮(zhèn)定[D];華南理工大學(xué);2011年

5 王麗梅;基于高頻信號注入的永磁同步電動機(jī)無位置傳感器控制[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2005年

6 于慎波;永磁同步電動機(jī)振動與噪聲特性研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2006年

7 趙清;中型高效永磁同步電動機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2006年

8 郭振宏;主軸永磁同步電動機(jī)及其傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);1999年

9 周廣旭;調(diào)速高效永磁同步電動機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2006年

10 吳茂剛;矢量控制永磁同步電動機(jī)交流伺服系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李波;高動態(tài)性能永磁同步電動機(jī)的設(shè)計(jì)研究[D];湖南大學(xué);2010年

2 丁亞明;盤式無鐵心永磁同步電動機(jī)控制性能分析和控制方法研究[D];天津大學(xué);2005年

3 郭超;基于平面倒立擺的雙永磁同步電動機(jī)協(xié)調(diào)控制的研究[D];杭州電子科技大學(xué);2013年

4 馬箭;永磁同步電動機(jī)永磁磁鏈監(jiān)測研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

5 秦振華;雙三相永磁同步電動機(jī)故障性能分析[D];鄭州大學(xué);2015年

6 石強(qiáng);永磁同步電動機(jī)無位置傳感器控制技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2015年

7 楊智;船用高速永磁同步電動機(jī)的設(shè)計(jì)研究[D];中國艦船研究院;2015年

8 黃立軍;基于DSP電機(jī)勵磁的矢量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D];大連理工大學(xué);2015年

9 尹青華;永磁同步電動機(jī)電磁—機(jī)械應(yīng)力耦合場的研究[D];華北電力大學(xué);2015年

10 周士超;基于DSP的CAN總線伺服控制器的研制[D];黑龍江大學(xué);2015年

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本文編號：624438