本文關(guān)鍵詞：三相盤式感應(yīng)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)與特性分析

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【摘要】：盤式電機(jī)具有:軸向尺寸短小,呈扁平盤狀;結(jié)構(gòu)緊湊,體積小;功率密度大;起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,便于維護(hù);易于散熱;氣隙可調(diào);可制成多盤結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。隨著技術(shù)工藝的改進(jìn)及特殊領(lǐng)域的需求而備受重視。根據(jù)盤式感應(yīng)電機(jī)的基本電磁公式,直徑比值選取,氣隙選擇,繞組設(shè)計(jì),參數(shù)和性能計(jì)算以及盤式感應(yīng)電機(jī)的磁路特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一臺(tái)2kW的三相盤式感應(yīng)電機(jī),并寫出了電磁計(jì)算程序。分別采用平均直徑法、分環(huán)法和三維有限元法對(duì)三相盤式感應(yīng)電機(jī)的定子磁場(chǎng)進(jìn)行研究,比較和分析了三種方法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn);并得出了平均直徑法在盤式電機(jī)磁場(chǎng)計(jì)算中的有效性和實(shí)用性的結(jié)論。利用平均直徑法,分析了盤式感應(yīng)電機(jī)空載和額載狀態(tài)下的氣隙磁密以及相應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性,并驗(yàn)證了其轉(zhuǎn)速,電磁轉(zhuǎn)矩,功率因數(shù),效率滿足設(shè)計(jì)要求。最后分析了轉(zhuǎn)子盤厚度和材料對(duì)電機(jī)特性的影響。分別采用解析法、分環(huán)法和三維有限元法對(duì)三相盤式感應(yīng)電機(jī)的定子磁場(chǎng)進(jìn)行深入研究,并分析了盤式感應(yīng)電機(jī)定子磁場(chǎng)沿徑向的分布特點(diǎn)。通過(guò)比較和分析三種方法的氣隙磁密計(jì)算結(jié)果,揭示了其存在偏差的原因;提出了徑向氣隙系數(shù);給出了徑向氣隙系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式;并通過(guò)算例驗(yàn)證了其正確性。
【關(guān)鍵詞】：盤式感應(yīng)電機(jī) 電磁設(shè)計(jì) 三維有限元法 氣隙磁密 徑向氣隙系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM346
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 盤式電機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本課題研究目的及意義18-19
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 盤式感應(yīng)電機(jī)的基本理論21-33
• 2.1 盤式感應(yīng)電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)21-24
• 2.1.1 單定子單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)21
• 2.1.2 雙轉(zhuǎn)子中間定子結(jié)構(gòu)21-23
• 2.1.3 雙定子中間轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)23
• 2.1.4 多盤式結(jié)構(gòu)23-24
• 2.2 盤式感應(yīng)電機(jī)的基本電磁關(guān)系24-26
• 2.2.1 主要尺寸24
• 2.2.2 設(shè)計(jì)的基本關(guān)系式24-26
• 2.3 盤式感應(yīng)電機(jī)的磁路特點(diǎn)26-29
• 2.3.1 盤式感應(yīng)電機(jī)的磁路特點(diǎn)26-27
• 2.3.2 氣隙磁密Bδ(r)的分布27-28
• 2.3.3 齒磁密Bt(r)的分布28
• 2.3.4 軛部磁密Bj(r)的分布28-29
• 2.4 盤式感應(yīng)電機(jī)的磁路計(jì)算方法29-32
• 2.4.1 盤式感應(yīng)電機(jī)磁路的平均直徑計(jì)算法29
• 2.4.2 盤式感應(yīng)電機(jī)磁路的分環(huán)計(jì)算法29-31
• 2.4.3 盤式感應(yīng)電機(jī)磁路的有限元計(jì)算法31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 3 盤式感應(yīng)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)33-53
• 3.1 主要尺寸比、直徑比和氣隙選擇33-35
• 3.2 磁路尺寸優(yōu)化與槽型選擇35-36
• 3.2.1 磁路尺寸優(yōu)化35
• 3.2.2 槽型選擇35-36
• 3.3 繞組設(shè)計(jì)36-37
• 3.4 參數(shù)計(jì)算37
• 3.5 鐵耗計(jì)算37-39
• 3.6 軸向磁吸力計(jì)算39-42
• 3.7 電磁計(jì)算程序42-51
• 3.8 本章小結(jié)51-53
• 4 盤式感應(yīng)電機(jī)有限元分析53-73
• 4.1 電磁場(chǎng)基本理論53
• 4.2 平均直徑法、分環(huán)法與三維有限元法磁場(chǎng)分析比較53-59
• 4.2.1 平均直徑法54-56
• 4.2.2 分環(huán)法56-57
• 4.2.3 三維有限元法57-59
• 4.2.4 平均直徑法、分環(huán)法與三維有限元法的磁場(chǎng)分析比較59
• 4.3 基于平均直徑法的二維有限元分析59-66
• 4.3.1 空載磁場(chǎng)分析60-61
• 4.3.2 空載特性分析61-63
• 4.3.3 額定負(fù)載磁場(chǎng)分析63-64
• 4.3.4 額定負(fù)載特性分析64-66
• 4.4 轉(zhuǎn)子參數(shù)對(duì)盤式電機(jī)特性的影響66-72
• 4.4.1 銅盤厚度對(duì)盤式電機(jī)特性的影響66-70
• 4.4.2 轉(zhuǎn)子材料對(duì)盤式電機(jī)特性的影響70-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 5 徑向氣隙系數(shù)的研究73-83
• 5.1 解析法計(jì)算盤式感應(yīng)電機(jī)氣隙磁密73-76
• 5.2 分環(huán)法計(jì)算盤式感應(yīng)電機(jī)氣隙磁密76-77
• 5.3 三維有限元法計(jì)算盤式感應(yīng)電機(jī)氣隙磁密77
• 5.4 解析法、分環(huán)法和三維有限元法結(jié)果的比較與分析77-78
• 5.5 徑向氣隙系數(shù)k的探究78-81
• 5.5.1 歸納氣隙系數(shù)k的經(jīng)驗(yàn)公式78-79
• 5.5.2 驗(yàn)證徑向氣隙系數(shù)k的準(zhǔn)確性79-81
• 5.6 本章小結(jié)81-83
• 6 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 論文總結(jié)83-84
• 6.2 后續(xù)工作84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 作者簡(jiǎn)歷89-91
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91

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1 關(guān)e，

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