【摘要】：永磁同步電機(jī)功率密度比較高、轉(zhuǎn)矩比較大、效率比較好,被廣泛用在電動(dòng)汽車、工業(yè)機(jī)床、軍事等領(lǐng)域。目前大多數(shù)永磁同步電機(jī)采用變頻器驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速,供電電流中時(shí)間諧波分量增加較多,導(dǎo)致電磁場(chǎng)中的諧波有較大變化,電機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的額外諧波損耗也會(huì)有較大增加,電機(jī)的熱源密度變大;同時(shí)由于永磁體散熱效果較差,其溫升過高會(huì)引起退磁現(xiàn)象,將會(huì)直接影響電機(jī)的性能,縮短使用壽命。因此,在電機(jī)設(shè)計(jì)中,準(zhǔn)確計(jì)算電機(jī)溫升很重要。首先,本文針對(duì)電機(jī)電磁場(chǎng)中材料的溫度屬性隨電機(jī)溫度變化而發(fā)生變化的問題,運(yùn)用有限元法,提出一種電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)雙向耦合的計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)兩場(chǎng)信息的迭代計(jì)算,進(jìn)而提高電機(jī)溫升計(jì)算的準(zhǔn)確度。建立電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)雙向耦合的數(shù)學(xué)模型,通過對(duì)電機(jī)分別采用加載熱密度方法和電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)雙向耦合方法進(jìn)行計(jì)算,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。研究了模型剖分單元數(shù)量對(duì)計(jì)算方法準(zhǔn)確性的影響。其次,以一臺(tái)內(nèi)置式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的車用永磁同步電機(jī)為例進(jìn)行研究,為保證電機(jī)在電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)中計(jì)算的適應(yīng)性,使用等效法對(duì)電機(jī)模型進(jìn)行簡化處理,通過電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)雙向耦合計(jì)算方法對(duì)樣機(jī)進(jìn)行仿真分析。對(duì)樣機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的溫度變化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,比較計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的誤差,證明了此方法的準(zhǔn)確性。針對(duì)永磁體溫升過高問題,采用永磁體沿軸向平均分段技術(shù),計(jì)算了降低永磁體渦流損耗削弱的大小和抑制其最高溫升的效果。通過對(duì)比電機(jī)分別采用V型和V一型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時(shí),采用耦合方法計(jì)算了電機(jī)各部分產(chǎn)生的損耗的大小以及對(duì)電機(jī)溫升大小的影響。最后,對(duì)兩臺(tái)表貼式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)的溫升采用雙向耦合方法進(jìn)行仿真分析,將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值比較。研究定子鐵心采用不同材料對(duì)損耗的產(chǎn)生及溫升大小的影響,分析電機(jī)機(jī)殼所用材料以及絕緣散熱膠對(duì)電機(jī)溫升的影響。研究一臺(tái)高速永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子護(hù)套采用不同材料以及設(shè)置銅屏蔽環(huán)時(shí),對(duì)電機(jī)損耗產(chǎn)生以及電機(jī)溫升大小的影響。
【圖文】：

圖 1.1 帶護(hù)套表貼式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子損耗計(jì)算模型1 Calculation model of rotor loss of PM motor with的永磁電機(jī)，由于護(hù)套沒有導(dǎo)電率，氣隙子產(chǎn)生較大的渦流損耗。對(duì)此，，Z.Q.Zhu 7-9]

b 考慮齒尖模型圖 1.2 計(jì)算模型Fig. 1.2 Calculation model況是由渦流損耗決定的，朱建國度分布情況[10]，如圖 1.3 所示，頻
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM383.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2642313