本文關(guān)鍵詞：高速永磁同步電動機轉(zhuǎn)子的設(shè)計研究　出處：《上海交通大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 高速永磁同步電動機 空載漏磁系數(shù) 空載反電勢 機械強度 轉(zhuǎn)子溫度

【摘要】：永磁同步電動機具有功率密度高、組成簡單、運行穩(wěn)定,低損耗、高效率和控制性能優(yōu)良等優(yōu)點,最適合用于高速電機,是高速電機發(fā)展的主流方向。高速永磁同步電動機的應(yīng)用范圍極為廣泛,已幾乎遍及航空航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領(lǐng)域。高速永磁電機的設(shè)計,尤其是其轉(zhuǎn)子設(shè)計有一定的難度。本文主要對高速永磁同步電動機轉(zhuǎn)子設(shè)計中的一些關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。第一部分主要研究高速永磁同步電動機轉(zhuǎn)子電磁參數(shù)對電機性能的影響。首先,對高速永磁同步電動機轉(zhuǎn)子的兩種主要結(jié)構(gòu)型式進行了分析,對比了兩者在高速領(lǐng)域的適用范圍。接著圍繞空載漏磁系數(shù)和空載反電勢兩個影響永磁電機性能的關(guān)鍵參數(shù)展開研究,分析了兩種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)型式對這兩個參數(shù)的不同影響因素和變化規(guī)律。第二部分主要研究高速永磁同步電動機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對機械性能的影響。首先分析了表貼式和內(nèi)置式兩種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)型式對高速永磁同步電動機轉(zhuǎn)子強度的不同影響,并針對本文將要設(shè)計的兩臺630k W、8200r/min的高速永磁同步電動機,各采用一種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)型式進行分析計算。接著對高速永磁同步電動機轉(zhuǎn)子動力學采用有限元法和解析法進行分析計算,然后從工程應(yīng)用的角度出發(fā),對轉(zhuǎn)子關(guān)鍵零部件的機械強度進行了分析計算,確保轉(zhuǎn)子設(shè)計的安全可靠性。第三部分對高速永磁同步電動機轉(zhuǎn)子的溫度場進行了分析研究。永磁電機的轉(zhuǎn)子溫度場是在設(shè)計中必須要考慮的一個環(huán)節(jié)。影響高速永磁電機轉(zhuǎn)子溫度的兩個主要因素是轉(zhuǎn)子渦流損耗和摩擦損耗,本部分先對這兩種損耗提出了準確計算的方法,在準確計算了轉(zhuǎn)子損耗的前提下,搭建轉(zhuǎn)子溫度場等效模型,設(shè)置邊界條件和材料特性,對高速永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子溫度場進行仿真分析,得出了較為準確的結(jié)果。
[Abstract]:Permanent magnet synchronous motor (PMSM) has the advantages of high power density, simple composition, stable operation, low loss, high efficiency and good control performance. High speed permanent magnet synchronous motor (PMSM) has been widely used in aerospace and national defense. Various fields of industrial and agricultural production and daily life. Design of high speed permanent magnet motor. In particular, the rotor design is very difficult. In this paper, some key technologies in the rotor design of high speed permanent magnet synchronous motor (PMSM) are studied in depth. The first part mainly studies the rotor electromagnetism of high speed PMSM. The effect of parameters on the performance of motor. First of all. Two main types of rotor of high speed permanent magnet synchronous motor (PMSM) are analyzed. Then the research focuses on the two key parameters which affect the performance of permanent magnet motor, such as no-load flux leakage coefficient and no-load back EMF. This paper analyzes the different influence factors and variation law of the two kinds of rotor structure on these two parameters. The second part mainly studies the influence of rotor structure on mechanical performance of high speed permanent magnet synchronous motor. The influence of two kinds of rotor structure on rotor strength of high speed permanent magnet synchronous motor (PMSM). Two high speed permanent magnet synchronous motors (PMSM) of 630k WN8200r / min are designed in this paper. Then the rotor dynamics of high speed permanent magnet synchronous motor is analyzed and calculated by finite element method and analytical method, and then from the point of view of engineering application. The mechanical strength of the key parts of the rotor is analyzed and calculated. In the third part, the temperature field of high speed permanent magnet synchronous motor rotor is analyzed and studied. The rotor temperature field of permanent magnet motor must be considered in the design. The two main factors of rotor temperature are eddy current loss and friction loss. In this part, the two loss calculation methods are put forward. On the premise of accurately calculating the rotor loss, the equivalent model of rotor temperature field is built, and the boundary conditions and material characteristics are set up. The rotor temperature field of high speed permanent magnet synchronous motor (PMSM) is simulated and analyzed, and more accurate results are obtained.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM341

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