【摘要】：永磁同步電動(dòng)機(jī)是一種采用采用永磁體材料產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)的同步電動(dòng)機(jī),無需勵(lì)磁繞組和勵(lì)磁電源,沒有無功勵(lì)磁電流,功率因數(shù)大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單運(yùn)行穩(wěn)定可靠,損耗小,具有節(jié)能高效和功率密度高的特點(diǎn)。但是傳統(tǒng)的內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的氣隙磁密波形基本上都是矩形波,諧波含量和諧波畸變率比較大,在采用正弦波電流供電時(shí),會(huì)造成比較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。目前常用的改善內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)氣隙磁密的方法是采用一些特殊類型隔磁橋的新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),比如采用不對(duì)稱分布磁障的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),采用分段式磁障轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)以及采用多磁障的拱形永磁體組合的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)均能不同程度地改善永磁同步電動(dòng)機(jī)氣隙磁密波形,但是均存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工裝配難度大,高速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子疊片機(jī)械強(qiáng)度得不到保證等問題。本文在對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子特點(diǎn)進(jìn)行了分析之后,在此基礎(chǔ)上提出了一種采用磁障的轉(zhuǎn)子來改善內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能。由于該方案僅對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)置式永磁同步電動(dòng)機(jī)做很小改動(dòng),對(duì)結(jié)構(gòu)的影響不大,因此它既能在一定程度上有效地改善氣隙磁密波形,同時(shí)又具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定的特點(diǎn),對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行可靠性影響不大。本文基于傳統(tǒng)永磁電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了一臺(tái)樣機(jī)的主要參數(shù)。并利用等效磁路模型設(shè)計(jì)該電動(dòng)機(jī)磁障的初始參數(shù)。接著將優(yōu)化前的傳統(tǒng)永磁電動(dòng)機(jī)、優(yōu)化后的傳統(tǒng)永磁電動(dòng)機(jī)和帶新加磁障的初始設(shè)計(jì)方案通過有限元法進(jìn)行對(duì)比分析,以證明初始設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性。然后采用田口法對(duì)磁障的初始設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,以氣隙磁密基波幅值最大、諧波畸變率最小為優(yōu)化目標(biāo),將電機(jī)磁障的四個(gè)參數(shù)作為優(yōu)化因子,設(shè)計(jì)了證交試驗(yàn)。再對(duì)優(yōu)化過的傳統(tǒng)無新加磁障電動(dòng)機(jī)、有新加磁障的初始設(shè)計(jì)方案和經(jīng)過田口法優(yōu)化后的方案進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)比分析結(jié)果表明,經(jīng)過田口法優(yōu)化后的方案氣隙磁密基波幅值和諧波畸變率要明顯好于傳統(tǒng)方案和初始方案。
【圖文】：

圖 1-1 永磁同步電動(dòng)機(jī)橫截面示意于其他電動(dòng)機(jī)最主要的特征是轉(zhuǎn)子動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能、控制系統(tǒng)、制造于永磁體安裝方式、永磁體的充磁方見的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其典型圖例分別如圖工藝上看較為簡(jiǎn)單，但由于爪極式轉(zhuǎn)步起動(dòng)的能力，所以不常用，通常永子結(jié)構(gòu)。

圖 1-1 永磁同步電動(dòng)機(jī)橫截面示意圖步電動(dòng)機(jī)區(qū)別于其他電動(dòng)機(jī)最主要的特征是轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子致永磁同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能、控制系統(tǒng)、制造工藝和適用場(chǎng)結(jié)構(gòu)主要取決于永磁體安裝方式、永磁體的充磁方向和磁障等因極式是三種常見的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其典型圖例分別如圖 1-2、圖 1-3 和雖然在結(jié)構(gòu)和工藝上看較為簡(jiǎn)單，但由于爪極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁而且不具備異步起動(dòng)的能力，，所以不常用，通常永磁同步電動(dòng)機(jī)式轉(zhuǎn)子兩種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)軸定子轉(zhuǎn)子鐵心永磁體
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(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)】

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本文編號(hào)：2684588