發(fā)布時間：2018-05-24 01:06

  本文選題：永磁無刷直流電動機(jī) + 分?jǐn)?shù)槽集中繞組　； 參考：《哈爾濱理工大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著電力電子行業(yè)、微電子和自動控制控制系統(tǒng)的迅猛發(fā)展以及新型永磁材料的發(fā)現(xiàn)，永磁無刷直流電動機(jī)得到了快速發(fā)展。永磁無刷直流電動機(jī)常采用分?jǐn)?shù)槽繞組有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在諸多不足。分?jǐn)?shù)槽繞組的排布會令電機(jī)反電勢及磁勢波形變差、諧波含量增加、電機(jī)鐵損增大，所以極槽配合的選取對永磁無刷直流電動機(jī)尤為重要。齒槽轉(zhuǎn)矩會令電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動增大，使電機(jī)產(chǎn)生振動和噪聲，，還會影響電機(jī)速度及位置控制系統(tǒng)的精確度，使電機(jī)整體性能變差。本文從電機(jī)本體設(shè)計出發(fā)對極槽配合及齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行優(yōu)化分析。 文章首先介紹了單元電機(jī)及虛擬電機(jī)的概念，利用槽電動勢星形圖，分析了分?jǐn)?shù)槽集中繞組的特點(diǎn)及其繞組系數(shù)的計算，重點(diǎn)討論了極槽配合對電機(jī)的影響及合理選取問題。其次討論了齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱方法，建立了多個不同極槽配合的永磁無刷直流電動機(jī)模型，并搭建外部電路。通過對齒槽轉(zhuǎn)矩傅里葉分解系數(shù)的分析結(jié)合有限元方法優(yōu)化電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，分別采用了調(diào)節(jié)槽口寬度、調(diào)節(jié)極弧系數(shù)、磁極分段錯位、定子齒開輔助槽及磁極偏移等方法。并分析了不同優(yōu)化措施的利弊及參數(shù)的選取原則。 最后給出了一個24槽4極永磁無刷直流電動機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩綜合優(yōu)化方案。將槽口寬度優(yōu)化、極弧系數(shù)選取及磁極偏移法組合應(yīng)用，在削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的同時保證電機(jī)性能。經(jīng)綜合優(yōu)化后電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩被大幅削弱，負(fù)載性能有所提升。
[Abstract]:With the rapid development of power electronics industry, microelectronics and automatic control system and the discovery of new permanent magnet materials, the permanent magnet brushless DC motor has been developed rapidly. Permanent magnet brushless DC motor usually adopts fractional slot winding which has many advantages, but also has many shortcomings. The arrangement of fractional slot windings will make the back EMF and magnetic potential waveform of the motor worse, increase the harmonic content and increase the iron loss of the motor, so the selection of pole slot coordination is particularly important for the permanent magnet brushless DC motor. The slotting torque will increase the torque ripple of the motor, cause the vibration and noise of the motor, affect the accuracy of the speed and position control system of the motor, and make the overall performance of the motor worse. Based on the design of motor body, this paper optimizes the pole-slot fit and the torque of gear slot. This paper first introduces the concepts of unit motor and virtual motor, analyzes the characteristics of fractional slot concentrated winding and the calculation of winding coefficient by using the star diagram of slot electromotive force, and emphatically discusses the influence of pole slot matching on motor and its reasonable selection. Secondly, the weakening method of tooth groove torque is discussed, and several permanent magnet brushless DC motor models with different pole slots are established, and the external circuit is built. By analyzing the Fourier decomposition coefficient of the tooth slot torque and combining the finite element method to optimize the tooth slot torque of the motor, the methods of adjusting the slot width, regulating the pole arc coefficient, the misalignment of the magnetic pole segment, the auxiliary slot opening of the stator tooth and the magnetic pole deviation are adopted respectively. The advantages and disadvantages of different optimization measures and the selection principle of parameters are analyzed. Finally, a 24-slot 4 pole permanent magnet brushless DC motor grooving torque optimization scheme is presented. The slot width optimization, the selection of polar arc coefficient and the magnetic pole offset method are combined to reduce the torque of the tooth slot and ensure the performance of the motor at the same time. After comprehensive optimization, the torque of the gear slot of the motor is greatly weakened, and the load performance is improved.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM33

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本文編號：1927094