本文關(guān)鍵詞：永磁力矩電機流體場分析與溫升計算

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【摘要】：為提高材料利用率，降低電機生產(chǎn)成本，永磁力矩電機電磁負荷設(shè)計越來越高。伴隨高電磁負荷而來的是較高的電機溫升，它是威脅電機安全運行的關(guān)鍵因素。合理的冷卻系統(tǒng)設(shè)計能降低電機溫升，而準確的溫升計算又能指導(dǎo)電機冷卻系統(tǒng)的合理設(shè)計。改變電機磁路結(jié)構(gòu)，提高有效材料利用率也是降低電機生產(chǎn)成本的一種途徑。本文針對水冷永磁力矩電機的流體場、溫度場、電磁場進行了研究，主要包括以下幾方面內(nèi)容： 首先，對水冷永磁電機流體場進行分析，用解析公式推導(dǎo)出水冷永磁電機冷卻水流速跟電機溫升之間的關(guān)系，做出關(guān)系曲線，求出曲線拐點。用有限體積法和試驗對該曲線分布規(guī)律進行驗證。另外，分析了相同流量條件，不同水道個數(shù)下電機冷卻水的壓力降落，研究了有限空間內(nèi)開設(shè)水道個數(shù)與電機溫升的關(guān)系。綜合考慮電機溫升和水道驅(qū)動損耗，給出所研究永磁力矩電機的合理冷卻水道數(shù)。 其次，根據(jù)流體場分析規(guī)律改善電機冷卻系統(tǒng)，利用流體場分析軟件FLUENT對表面式磁路結(jié)構(gòu)和內(nèi)置式磁路結(jié)構(gòu)力矩電機溫升進行計算，對比溫升計算結(jié)果。通過試驗驗證，以說明該方法計算電機溫升誤差較小，并且能滿足工程需要。 最后，對電機磁路結(jié)構(gòu)進行研究，為降低永磁力矩電機制造成本，采用永磁體利用率較高的內(nèi)置磁路結(jié)構(gòu)，該磁路結(jié)構(gòu)電機漏磁較大，氣隙磁密波形較表面式的差。因此文章圍繞減小內(nèi)置磁路結(jié)構(gòu)漏磁、優(yōu)化電機氣隙磁密波形和減小電機齒槽轉(zhuǎn)矩等問題進行研究，，采取了一系列的措施。使該內(nèi)置磁路結(jié)構(gòu)漏磁因數(shù)降到1.51，空載氣隙磁密波形畸變率降低12.05個百分點。對比內(nèi)置式磁路結(jié)構(gòu)與表面式磁路結(jié)構(gòu)電機性能和制造成本，對永磁力矩電機選擇時可以根據(jù)電機實際工作場合綜合考慮二者關(guān)系進行選取。
【關(guān)鍵詞】：永磁力矩電機 流體場 溫度場 內(nèi)置磁路結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM359.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究的背景和意義9
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 永磁電機水冷技術(shù)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 永磁電機溫升計算國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 永磁電機電磁場分析及國內(nèi)外產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題研究內(nèi)容16-18
• 1.3.1 永磁力矩電機流體場分析方面的工作17
• 1.3.2 永磁力矩電機溫度場計算方面的工作17
• 1.3.3 永磁力矩電機電磁場分析方面的工作17-18
• 第2章 永磁伺服電機流體場分析18-38
• 2.1 水冷永磁力矩電機冷卻水流速與電機溫升關(guān)系研究18-27
• 2.1.1 水冷永磁力矩電機冷卻水速與電機溫升關(guān)系理論分析18-21
• 2.1.2 水流速與電機溫升關(guān)系有限體積仿真計算21-24
• 2.1.3 20kW 水冷永磁電機冷卻水流速與電機溫升關(guān)系研究24-27
• 2.2 水冷永磁力矩電機水道個數(shù)與電機溫升關(guān)系研究27-36
• 2.2.1 流體在管道中運動時阻力損耗的計算27-30
• 2.2.2 不同水道數(shù)電機模型的建立30-31
• 2.2.3 不同水道電機溫升計算31-36
• 2.3 本章小結(jié)36-38
• 第3章 永磁力矩電機溫升計算38-45
• 3.1 表面式永磁力矩電機溫升計算38-43
• 3.1.1 建模38-39
• 3.1.2 剖分39-40
• 3.1.3 熱計算40-43
• 3.2 內(nèi)置切向磁路結(jié)構(gòu)力矩電機溫升計算43-44
• 3.3 表面磁路結(jié)構(gòu)和內(nèi)置切向磁路結(jié)構(gòu)力矩電機溫升計算值的對比44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 永磁力矩電機磁路結(jié)構(gòu)的研究45-59
• 4.1 力矩電機轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的確定45-50
• 4.1.1 徑向轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)磁化方向長度的確定45-47
• 4.1.2 內(nèi)置切向轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)隔磁措施的確定47-49
• 4.1.3 徑向和切向轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的對比49-50
• 4.2 氣隙長度的選擇50-51
• 4.3 轉(zhuǎn)子槽開口長度的選擇51-53
• 4.4 氣隙磁密波形優(yōu)化和齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱53-54
• 4.5 電樞反應(yīng)電抗的計算54-56
• 4.6 電機成本核算56-57
• 4.7 本章小結(jié)57-59
• 第5章 結(jié)論59-60
• 參考文獻60-63
• 在學(xué)研究成果63-64
• 致謝64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：1031613