本文關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)用永磁電機(jī)效率和噪聲的研究

  更多相關(guān)文章： 壓縮機(jī) 永磁電機(jī) 損耗 電磁力 模態(tài) 噪聲

【摘要】：作為空調(diào)壓縮機(jī)的核心動(dòng)力部件,永磁電機(jī)的效率與噪聲問題直接影響壓縮機(jī)的整機(jī)性能。永磁電機(jī)的效率和噪聲問題相互約束甚至矛盾,分析永磁電機(jī)的效率和噪聲問題具有實(shí)際意義。本文將結(jié)合壓縮機(jī)電機(jī)的應(yīng)用背景,圍繞永磁電機(jī)的效率和噪聲問題進(jìn)行研究與分析。首先,對(duì)電機(jī)鐵心損耗的計(jì)算方法及影響因素進(jìn)行研究分析。為較準(zhǔn)確的計(jì)算鐵心損耗,在考慮旋轉(zhuǎn)磁化和諧波磁場(chǎng)情況下,本文在正交分解鐵耗模型的基礎(chǔ)上,修正其損耗系數(shù),考慮磁密幅值對(duì)鐵心損耗系數(shù)的影響,給出變系數(shù)正交分解鐵耗模型,并和有限元計(jì)算結(jié)果相比較,模型準(zhǔn)確性由空載鐵耗實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證�？蛰d鐵心損耗分離時(shí),機(jī)械損耗由無磁轉(zhuǎn)子測(cè)試獲得�；诖髓F耗模型分析了電機(jī)主磁場(chǎng)對(duì)鐵心損耗的影響。本文在考慮實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)的前提下,提出轉(zhuǎn)子外圓由多段不等半徑圓弧拼接的優(yōu)化措施,能夠有效改善電機(jī)氣隙磁場(chǎng)波形,在電機(jī)轉(zhuǎn)矩系數(shù)不變時(shí),減小電機(jī)鐵心損耗,提高電機(jī)效率。其次,徑向電磁力是引起電機(jī)振動(dòng)與噪聲的主要原因,本文從氣隙磁場(chǎng)入手,利用解析的方式推導(dǎo)了永磁電機(jī)的徑向電磁力,并通過有限元進(jìn)行驗(yàn)證。為方便分析和突出主要階次電磁力波,本文忽略高次磁動(dòng)勢(shì)和齒諧波磁導(dǎo)產(chǎn)生的高次諧波磁場(chǎng),分別分析了空載和負(fù)載時(shí)PMSM的主要階次力波及頻率特性。然后,在壓縮機(jī)的應(yīng)用背景下,研究永磁同步電機(jī)定子鐵心各階模態(tài)問題。在保證相同冷媒流通面積的前提下,比較分析定子軛部切邊形狀對(duì)電機(jī)固有頻率的影響。本文提出定子切邊和回油槽結(jié)合的定子軛部設(shè)計(jì),能夠在相同冷媒流通面積下,具有最高的定子剛度,一定程度上能夠降低噪聲。通過動(dòng)力學(xué)分析,利用電磁與結(jié)構(gòu)弱耦合的方式計(jì)算電磁振動(dòng),引入聲輻射模型計(jì)算電磁噪聲。比較分析氣隙磁場(chǎng)波形對(duì)電機(jī)噪聲的影響,表明本文提出的轉(zhuǎn)子外圓優(yōu)化措施能夠降低電機(jī)噪聲。最后,電磁負(fù)荷配比直接決定電機(jī)銅耗和鐵耗分布,從而決定電機(jī)效率,而磁負(fù)荷又直接影響徑向電磁力,進(jìn)而影響電磁噪聲,因此電機(jī)效率和噪聲性能相互約束。本文研究電磁負(fù)荷配比、齒軛比例以及定子槽型對(duì)損耗分布以及電機(jī)噪聲的影響,均衡電機(jī)在兩個(gè)負(fù)載狀態(tài)下的效率和噪聲性能,確定最佳電磁負(fù)荷配比以及齒軛尺寸。完善電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù),進(jìn)行樣機(jī)設(shè)計(jì)和加工,完成電機(jī)的空載和負(fù)載實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真計(jì)算基本吻合。
【關(guān)鍵詞】：壓縮機(jī) 永磁電機(jī) 損耗 電磁力 模態(tài) 噪聲
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM351
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景及研究的目的與意義9
• 1.2 永磁同步電機(jī)效率與鐵耗計(jì)算的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 高效永磁同步電機(jī)的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 永磁同步電機(jī)鐵心損耗的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 永磁同步電機(jī)振動(dòng)與噪聲的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 永磁電機(jī)電磁振動(dòng)與噪聲的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)模態(tài)的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 永磁同步電機(jī)鐵心損耗與影響因素分析19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 永磁同步電機(jī)鐵心損耗的研究分析19-24
• 2.2.1 永磁同步電機(jī)鐵心磁場(chǎng)的分析19-22
• 2.2.2 考慮旋轉(zhuǎn)磁化的鐵心損耗計(jì)算模型22-23
• 2.2.3 鐵耗系數(shù)與磁密幅值的變化關(guān)系23-24
• 2.3 永磁同步電機(jī)空載鐵心損耗實(shí)驗(yàn)24-25
• 2.4 永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)對(duì)鐵心損耗的影響25-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第3章 永磁同步電機(jī)噪聲問題的研究31-51
• 3.1 引言31
• 3.2 永磁同步電機(jī)徑向電磁力的研究分析31-41
• 3.2.1 永磁同步電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的分析31-33
• 3.2.2 永磁同步電機(jī)徑向電磁力的解析分析33-38
• 3.2.3 永磁同步電機(jī)徑向電磁力的有限元分析38-41
• 3.3 永磁同步電機(jī)定子結(jié)構(gòu)模態(tài)的研究分析41-45
• 3.3.1 永磁同步電機(jī)定子鐵心的模態(tài)分析41-43
• 3.3.2 考慮冷媒流通的定子軛部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)43-45
• 3.4 永磁同步電機(jī)電磁振動(dòng)與噪聲的研究分析45-49
• 3.4.1 永磁同步電機(jī)電磁噪聲的計(jì)算45-46
• 3.4.2 永磁同步電機(jī)振動(dòng)位移的計(jì)算46-47
• 3.4.3 不等半徑分段式轉(zhuǎn)子外圓對(duì)電機(jī)噪聲的影響47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第4章 兼顧效率和噪聲的IPM設(shè)計(jì)及分析51-64
• 4.1 引言51
• 4.2 永磁同步電機(jī)主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式的確定51-52
• 4.3 永磁電機(jī)效率和噪聲問題的分析52-56
• 4.4 電磁負(fù)荷配比對(duì)電機(jī)效率和噪聲的影響56-58
• 4.5 定子齒軛尺寸對(duì)電機(jī)效率和噪聲的影響58-60
• 4.6 定子槽型對(duì)電機(jī)效率和噪聲的影響60-61
• 4.7 電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定及性能分析61-63
• 4.8 本章小結(jié)63-64
• 第5章 樣機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)測(cè)試64-68
• 5.1 引言64
• 5.2 樣機(jī)空載反電勢(shì)實(shí)驗(yàn)64-65
• 5.3 樣機(jī)負(fù)載效率實(shí)驗(yàn)65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及其他成果74-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1011358