【摘要】：永磁同步電動機是一種采用采用永磁體材料產(chǎn)生氣隙磁場的同步電動機,無需勵磁繞組和勵磁電源,沒有無功勵磁電流,功率因數(shù)大,結(jié)構(gòu)簡單運行穩(wěn)定可靠,損耗小,具有節(jié)能高效和功率密度高的特點。但是傳統(tǒng)的內(nèi)置式永磁同步電動機產(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,會造成比較大的轉(zhuǎn)矩脈動。目前常用的改善內(nèi)置式永磁同步電動機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機氣隙磁密波形,但是均存在結(jié)構(gòu)復雜,加工裝配難度大,高速運行時轉(zhuǎn)子疊片機械強度得不到保證等問題。本文在對傳統(tǒng)內(nèi)置式永磁同步電動機轉(zhuǎn)子特點進行了分析之后,在此基礎(chǔ)上提出了一種采用磁障的轉(zhuǎn)子來改善內(nèi)置式永磁同步電動機的性能。由于該方案僅對傳統(tǒng)內(nèi)置式永磁同步電動機做很小改動,對結(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,同時又具有結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定的特點,對電動機的運行可靠性影響不大。本文基于傳統(tǒng)永磁電動機的設(shè)計方法,設(shè)計了一臺樣機的主要參數(shù)。并利用等效磁路模型設(shè)計該電動機磁障的初始參數(shù)。接著將優(yōu)化前的傳統(tǒng)永磁電動機、優(yōu)化后的傳統(tǒng)永磁電動機和帶新加磁障的初始設(shè)計方案通過有限元法進行對比分析,以證明初始設(shè)計方案的科學性和合理性。然后采用田口法對磁障的初始設(shè)計參數(shù)進行優(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,將電機磁障的四個參數(shù)作為優(yōu)化因子,設(shè)計了證交試驗。再對優(yōu)化過的傳統(tǒng)無新加磁障電動機、有新加磁障的初始設(shè)計方案和經(jīng)過田口法優(yōu)化后的方案進行對比分析,對比分析結(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 永磁同步電動機橫截面示意于其他電動機最主要的特征是轉(zhuǎn)子動機的運行性能、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單，但由于爪極式轉(zhuǎn)步起動的能力，所以不常用，通常永子結(jié)構(gòu)。

圖 1-1 永磁同步電動機橫截面示意圖步電動機區(qū)別于其他電動機最主要的特征是轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子致永磁同步電動機的運行性能、控制系統(tǒng)、制造工藝和適用場結(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的能力，，所以不常用，通常永磁同步電動機式轉(zhuǎn)子兩種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)軸定子轉(zhuǎn)子鐵心永磁體
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM341

【參考文獻】

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本文編號：2684588