【摘要】：為了解決空壓機(jī)性能與成本之間的矛盾,一種新型異步起動(dòng)鐵氧體永磁輔助式磁阻同步電機(jī)(以下簡(jiǎn)稱異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī))受到廣泛關(guān)注。與釹鐵硼永磁電機(jī)相比,制造成本和性價(jià)比更優(yōu),起動(dòng)能力更強(qiáng),牽入同步轉(zhuǎn)速更平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),在空壓機(jī)系統(tǒng)中有著很好的應(yīng)用前景。本文設(shè)計(jì)一種多層鐵氧體結(jié)構(gòu)代替釹鐵硼的異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)的設(shè)計(jì)方案,一方面改善電機(jī)的性能,另一方面可以降低價(jià)格成本;但是兩極異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)磁場(chǎng)波形畸變率較大、氣隙磁場(chǎng)惡劣的特點(diǎn),使得兩極異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)的設(shè)計(jì)是個(gè)難點(diǎn)。首先,針對(duì)兩極異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀做了綜述,對(duì)兩極異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)存在的難以起動(dòng)、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)波形較差、兩極電機(jī)端部繞組冗長(zhǎng)、諧波較難抑制等問題進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研和分析。其次,針對(duì)異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)的槽槽配合、轉(zhuǎn)子槽數(shù)的確定,進(jìn)行理論和有限元仿真的分析研究,對(duì)比起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩特性等參數(shù)確定異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)的最優(yōu)槽配合,并設(shè)計(jì)三種不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),對(duì)比各項(xiàng)指標(biāo),確定最優(yōu)電磁方案。再次,針對(duì)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)氣隙磁密比較平頂?shù)娜秉c(diǎn),本文基于磁場(chǎng)理論,分析推導(dǎo)出不同偏心距下不均勻氣隙結(jié)構(gòu)氣隙長(zhǎng)度δ(θ)的數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)式。并在此基礎(chǔ)上仿真轉(zhuǎn)矩特性、效率和振動(dòng)噪聲等參數(shù)。并分析了在最優(yōu)偏心距下,電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)最小的原因。最后,針對(duì)兩極電機(jī)常規(guī)分布式繞組結(jié)構(gòu),繞組節(jié)距跨距5/6個(gè)半圓,造成繞組端部冗長(zhǎng);繞組耗銅量較大;諧波難以抑制的問題。本文基于傳統(tǒng)繞組磁勢(shì)的基本理論,總結(jié)常規(guī)感應(yīng)電機(jī)正弦繞組的設(shè)計(jì)要領(lǐng),分析設(shè)計(jì)了幾種不同繞組連接方式,并對(duì)不同的繞組連接方式進(jìn)行仿真分析,對(duì)比不同繞組結(jié)構(gòu)下電機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)參數(shù)。
【圖文】：

圖 2.1 繞組切面分布圖 圖 2.2 電機(jī)模型.3 異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)定轉(zhuǎn)子槽配合3.1 定轉(zhuǎn)子槽槽配合的理論分析異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)的諧波磁場(chǎng)與基波磁場(chǎng)產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩情況相類似，定磁場(chǎng)也在轉(zhuǎn)子鼠籠條中感生電流，產(chǎn)生與其次數(shù)（極數(shù)）相同、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)的諧波磁場(chǎng)，這兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為異步附加轉(zhuǎn)矩。電機(jī)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的凹陷主要是由于異步附加轉(zhuǎn)矩和永磁體主導(dǎo)的發(fā)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用時(shí)會(huì)造成電機(jī)啟動(dòng)初期電機(jī)在低速區(qū)“潛行”達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速。異步附加存在，降低了最小轉(zhuǎn)矩的數(shù)值，影響電機(jī)起動(dòng)時(shí)升速的平穩(wěn)性。所以在選槽數(shù)時(shí)，，盡量遏制這種異步附加轉(zhuǎn)矩的影響[33][34]。由推導(dǎo)可知 v 次齒諧波磁勢(shì)產(chǎn)生的異步附加轉(zhuǎn)矩最大值與基波磁勢(shì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩之比為：

圖 2.1 繞組切面分布圖 圖 2.2 電機(jī)模型.3 異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)定轉(zhuǎn)子槽配合3.1 定轉(zhuǎn)子槽槽配合的理論分析異步起動(dòng)鐵氧體電機(jī)的諧波磁場(chǎng)與基波磁場(chǎng)產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩情況相類似，定磁場(chǎng)也在轉(zhuǎn)子鼠籠條中感生電流，產(chǎn)生與其次數(shù)（極數(shù)）相同、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)的諧波磁場(chǎng)，這兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為異步附加轉(zhuǎn)矩。電機(jī)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的凹陷主要是由于異步附加轉(zhuǎn)矩和永磁體主導(dǎo)的發(fā)電制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用時(shí)會(huì)造成電機(jī)啟動(dòng)初期電機(jī)在低速區(qū)“潛行”達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速。異步附加存在，降低了最小轉(zhuǎn)矩的數(shù)值，影響電機(jī)起動(dòng)時(shí)升速的平穩(wěn)性。所以在選槽數(shù)時(shí)，盡量遏制這種異步附加轉(zhuǎn)矩的影響[33][34]。由推導(dǎo)可知 v 次齒諧波磁勢(shì)產(chǎn)生的異步附加轉(zhuǎn)矩最大值與基波磁勢(shì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩之比為：
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱麗莎;范國(guó)棟;朱常青;;異步起動(dòng)永磁同步電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中永磁體的退磁研究[J];微特電機(jī);2015年12期

2 王世偉;閆慶楠;;高起動(dòng)品質(zhì)因數(shù)異步起動(dòng)永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽型研究[J];微電機(jī);2015年08期

3 李新華;黃賢蕾;劉偉;張勇;;異步起動(dòng)永磁輔助式磁阻同步電動(dòng)機(jī)研究[J];微特電機(jī);2015年06期

4 高響;王步來(lái);沈業(yè)成;張帆;黃真真;;異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)分析與設(shè)計(jì)[J];微特電機(jī);2014年10期

5 李新華;阮波;徐竟成;劉偉;;電動(dòng)大巴永磁輔助磁阻同步電動(dòng)機(jī)仿真分析[J];微特電機(jī);2014年03期

6 郭培;史涔n

本文編號(hào)：2678904