本文關(guān)鍵詞：非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)

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【摘要】：非晶合金材料應(yīng)用于高頻電機(jī)對(duì)鐵心渦流損耗有顯著的抑制作用,本文主要研究拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)性能的影響,考慮非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)設(shè)計(jì)中的特殊問(wèn)題,研究高頻非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)。首先,對(duì)Kaman、Torus結(jié)構(gòu)非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)進(jìn)行對(duì)比研究。分析拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)工藝性、電磁性能以及溫度場(chǎng)的影響,對(duì)比非晶合金定子固定方式與水冷冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度,研究不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下電機(jī)的功率密度、漏磁與氣隙磁場(chǎng)情況,并根據(jù)損耗構(gòu)成與電機(jī)內(nèi)部溫升分布情況分別確定兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電機(jī)設(shè)計(jì)中極數(shù)、非晶合金鐵心磁密與繞組電流密度各自的宜選范圍,為不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)提供參考。其次,利用Fortran語(yǔ)言編制Torus結(jié)構(gòu)非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)電磁計(jì)算程序。考慮非晶合金材料磁性能對(duì)機(jī)械應(yīng)力的敏感性與軸向磁通結(jié)構(gòu)的特殊性,程序中對(duì)定子最窄齒寬進(jìn)行了校核,對(duì)定子雙繞組不同連接方式(串聯(lián)、并聯(lián))下的電流密度、電機(jī)熱負(fù)荷與銅耗、不同磁路型式(NN、NS)下的定子軛磁密分別進(jìn)行了計(jì)算,最后利用調(diào)試樣機(jī)與電磁場(chǎng)有限元法對(duì)程序進(jìn)行了驗(yàn)證,可用于Torus結(jié)構(gòu)非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)電磁方案的初步設(shè)計(jì)。最后,對(duì)一臺(tái)7kW、4000r/min的Torus結(jié)構(gòu)高頻非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。首先分析非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)設(shè)計(jì)中的特殊問(wèn)題:非晶定子鐵心磁密飽和問(wèn)題、非晶定子鐵心熱傳導(dǎo)問(wèn)題、磁通結(jié)構(gòu)引起的軸向磁拉力以及電機(jī)裝配引起的軸向?qū)ΨQ度等,從電磁設(shè)計(jì)角度削弱其對(duì)電機(jī)性能的影響,對(duì)極槽配合、電機(jī)主要尺寸、氣隙長(zhǎng)度、極弧系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行選擇,并采用45°充磁四段式Halbach陣列型式對(duì)永磁體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);最后對(duì)電機(jī)主要損耗與溫度場(chǎng)進(jìn)行有限元計(jì)算,校核電機(jī)設(shè)計(jì)方案。
【關(guān)鍵詞】：非晶合金 軸向磁通 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 損耗構(gòu)成 工藝性
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM351
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題背景與意義8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-15
• 1.2.1 非晶合金材料特性及其在電機(jī)中的應(yīng)用8-11
• 1.2.2 非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)設(shè)計(jì)的研究11-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 Kaman與Torus拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)比研究16-33
• 2.1 磁路結(jié)構(gòu)對(duì)比16-17
• 2.2 工藝性對(duì)比17-20
• 2.3 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)電磁性能的影響20-30
• 2.3.1 功率密度與轉(zhuǎn)矩密度分析20-22
• 2.3.2 空載漏磁系數(shù)分析22-23
• 2.3.3 氣隙磁密基波幅值與波形畸變率分析23-25
• 2.3.4 非晶合金鐵心磁密的設(shè)計(jì)25-27
• 2.3.5 繞組電流密度的設(shè)計(jì)27-28
• 2.3.6 電機(jī)損耗結(jié)構(gòu)分析28-30
• 2.4 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)溫升分布的影響30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 Torus結(jié)構(gòu)軸向磁通永磁電機(jī)電磁計(jì)算程序的編制33-41
• 3.1 具體參數(shù)的計(jì)算33-35
• 3.1.1 最窄齒寬的計(jì)算33
• 3.1.2 電流密度的計(jì)算33-34
• 3.1.3 電機(jī)熱負(fù)荷的計(jì)算34
• 3.1.4 定子軛磁密的計(jì)算34-35
• 3.1.5 繞組銅耗的計(jì)算35
• 3.1.6 非晶合金定子鐵耗的計(jì)算35
• 3.2 編程思想35-37
• 3.3 程序驗(yàn)證及有限元對(duì)比37-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 高頻非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)41-60
• 4.1 非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)設(shè)計(jì)中的特殊問(wèn)題41-43
• 4.2 極槽配合的選擇43-45
• 4.3 電機(jī)主要尺寸的確定45-47
• 4.4 氣隙長(zhǎng)度的選擇47-48
• 4.5 極弧系數(shù)的選擇48-50
• 4.6 Halbach永磁體陣列型式設(shè)計(jì)50-52
• 4.7 電機(jī)損耗與溫升分析52-59
• 4.8 本章小結(jié)59-60
• 第5章 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-63
• 在學(xué)研究成果63-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 冷建偉;劉婷;李俊芳;;傳統(tǒng)電機(jī)和新型非晶電機(jī)性能的仿真對(duì)比[J];化工自動(dòng)化及儀表;2011年06期

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本文編號(hào)：895964