本文關(guān)鍵詞：表面-內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子同步電機建模及特性分析

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【摘要】：傳統(tǒng)的表面式永磁電機轉(zhuǎn)矩脈動小,動態(tài)響應快,適合伺服驅(qū)動,但是弱磁調(diào)速范圍小,功率密度低;傳統(tǒng)的內(nèi)置式永磁電機功率密度大,過載能力強,但是轉(zhuǎn)矩脈動大,漏磁突出,需要設(shè)計隔磁橋,降低了機械強度。因此本文提出一種表面-內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子同步電機,綜合表面式和內(nèi)置式永磁電機的優(yōu)點,減小了漏磁,省去了隔磁橋,提高了機械強度,擁有高過載能力。本文采用等效磁路法分析表面-內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子同步電機電磁特性,建立電機空載狀態(tài)和負載狀態(tài)的等效磁路模型,通過忽略電機漏磁路和鐵芯飽和效應,建立簡化等效磁路模型計算電機的勵磁磁場分布、定子電樞反電勢和磁通鏈、負載磁場分布以及電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù),同時建立電機空載和負載狀態(tài)有限元模型進行仿真計算,通過對比分析,驗證了所提出的等效磁路模型的正確性與合理性。建立了表面-內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子同步電機基于能量法的齒槽轉(zhuǎn)矩數(shù)學模型,通過分析數(shù)學模型中影響齒槽轉(zhuǎn)矩的參數(shù),采用不同方法優(yōu)化電機齒槽轉(zhuǎn)矩,同時通過有限元模型進行仿真驗證分析,得到電機齒槽轉(zhuǎn)矩優(yōu)化效果最好的磁極偏移方法,并仿真對比分析了優(yōu)化前后電機各項電磁性能。本文結(jié)合表面-內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子同步電機的結(jié)構(gòu)特點,計算求解了各部分的溫度場參數(shù),建立了電機的溫度場有限元模型,通過仿真分析得到了電機額定運行狀態(tài)下穩(wěn)態(tài)溫升,為電機冷卻系統(tǒng)改進提供了依據(jù)。搭建了表面-內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子同步電機的實驗平臺,通過實驗測試,得到了電機不同負載狀態(tài)下的運行特性,初步驗證了電機的良好性能。
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM341

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本文編號：1175480