本文關(guān)鍵詞：機(jī)械變磁通軸向磁場永磁同步電機(jī)設(shè)計與電磁特性分析

  更多相關(guān)文章： 軸向磁場 機(jī)械調(diào)磁 電磁設(shè)計 仿真建模 損耗分布

【摘要】：機(jī)械變磁通軸向磁場永磁同步電機(jī)(AFVFPMSM)是利用機(jī)械調(diào)整裝置調(diào)節(jié)氣隙磁場的一類特種電機(jī)。本文結(jié)合軸向磁場電機(jī)和機(jī)械變磁通永磁電機(jī)的優(yōu)點,提出適用于機(jī)械調(diào)磁的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),深入研究新型電機(jī)的運(yùn)行機(jī)理,探究該類電機(jī)的電磁設(shè)計理論,分析電機(jī)的三維磁場分布規(guī)律,精確計算電機(jī)的電磁參數(shù),分析電機(jī)的各項損耗特性,為該類電機(jī)應(yīng)用于電動汽車和混合動力汽車驅(qū)動等領(lǐng)域奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。本文主要的研究內(nèi)容與成果如下:1.電機(jī)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行機(jī)理分析。在分析比較氣隙調(diào)整式、定子錯開式和轉(zhuǎn)子錯開式等AFVFPMSM電機(jī)的基礎(chǔ)上,提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和調(diào)磁能力較強(qiáng)的新型電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);根據(jù)新型電機(jī)的結(jié)構(gòu)特征,設(shè)計了實現(xiàn)調(diào)磁功能的機(jī)械傳動裝置,并深入分析了電機(jī)的機(jī)械調(diào)磁機(jī)理。2.電機(jī)設(shè)計和優(yōu)化。根據(jù)此類電機(jī)的固有結(jié)構(gòu)特征,確定了電機(jī)的電磁設(shè)計方案,選定了電機(jī)定轉(zhuǎn)子材料、永磁體材料和繞組結(jié)構(gòu),推導(dǎo)出此類新型電機(jī)的電磁功率方程和輸出功率方程,初步確定電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸;對電機(jī)的永磁體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析,得到最優(yōu)尺寸參數(shù)。3.磁場有限元分析和電磁特性計算。利用Maxwell電磁場分析軟件建立了新型電機(jī)的三維有限元分析模型;分別計算了電機(jī)兩轉(zhuǎn)子處于對齊位置和錯開位置時的電機(jī)磁場分布規(guī)律;獲得了電機(jī)繞組磁鏈、感應(yīng)電動勢和電感等電磁特性,并研究了該電機(jī)的調(diào)磁能力。4.電機(jī)損耗分析計算。推導(dǎo)了電機(jī)定子繞組銅耗、定轉(zhuǎn)子鐵心損耗和永磁體渦流損耗的計算公式,掌握電機(jī)損耗分布規(guī)律,利用有限元方法計算了電機(jī)銅損、鐵損和永磁體渦流損耗等相關(guān)參數(shù),并獲得了不同轉(zhuǎn)子位置下電機(jī)損耗的變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：軸向磁場 機(jī)械調(diào)磁 電磁設(shè)計 仿真建模 損耗分布
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題來源及研究意義9-10
• 1.2 軸向磁場電機(jī)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 機(jī)械變磁通電機(jī)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4 課題研究內(nèi)容和章節(jié)安排14-16
• 1.4.1 研究內(nèi)容14-15
• 1.4.2 章節(jié)安排15-16
• 第二章 AFVFPMSM電機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理16-26
• 2.1 電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對比分析16-21
• 2.1.1 氣隙調(diào)整式16-18
• 2.1.2 定子錯開式18-19
• 2.1.3 轉(zhuǎn)子錯開式19-20
• 2.1.4 三種機(jī)械變磁通軸向磁場電機(jī)比較20-21
• 2.2 AFVFPMSM電機(jī)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.3 電機(jī)工作原理22-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 AFVFPMSM電機(jī)設(shè)計26-42
• 3.1 電磁設(shè)計方案26-30
• 3.1.1 等效磁路法26-27
• 3.1.2 有限元法27
• 3.1.3 場路結(jié)合法27
• 3.1.4 AFVFPMSM設(shè)計方法27-30
• 3.2 電機(jī)選材30-32
• 3.2.1 定轉(zhuǎn)子材料選擇30
• 3.2.2 永磁材料選擇30-31
• 3.2.3 定子繞組結(jié)構(gòu)31-32
• 3.3 電磁設(shè)計32-37
• 3.3.1 電機(jī)磁路分析32-33
• 3.3.2 電磁負(fù)荷方程33-34
• 3.3.3 電機(jī)尺寸確定34-37
• 3.4 永磁體尺寸優(yōu)化37-41
• 3.4.1 永磁體橫截面變化37-38
• 3.4.2 永磁體高度變化38-40
• 3.4.3 永磁體寬度變化40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 AFVFPMSM電機(jī)電磁特性分析42-57
• 4.1 Maxwell介紹42-44
• 4.2 電機(jī)三維有限元模型44-45
• 4.3 靜態(tài)磁場分布45-48
• 4.3.1 對齊位置磁場分布45-46
• 4.3.2 錯開位置磁場分布46-47
• 4.3.3 氣隙磁密47-48
• 4.4 繞組磁鏈48-50
• 4.5 空載反電勢50-52
• 4.6 電感特性分析52-53
• 4.7 調(diào)磁特性53-56
• 4.8 本章小結(jié)56-57
• 第五章 AFVFPMSM電機(jī)損耗分析57-65
• 5.1 定子繞組銅耗分析57-58
• 5.2 鐵心損耗分析58-61
• 5.2.1 鐵心損耗的計算58-59
• 5.2.2 定轉(zhuǎn)子鐵損分析59-61
• 5.3 永磁體渦流損耗分析61-62
• 5.4 不同轉(zhuǎn)子位置損耗分析62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 課題總結(jié)65-66
• 6.2 課題展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果72-73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1120557