發(fā)布時間：2020-08-07 08:36

【摘要】：永磁同步磁阻電機由于其高轉(zhuǎn)矩密度、寬調(diào)速范圍和較低的成本,成為電車用電機近年來的研究熱點。全文針對永磁同步磁阻電機磁路分析與數(shù)學建模、電感參數(shù)及凸極比、轉(zhuǎn)子結(jié)構設計難點和主要尺寸、永磁磁鏈選取和轉(zhuǎn)矩脈動抑制展開研究,為該種結(jié)構電機提供設計思想和理論指導。概述永磁同步磁阻電機不同結(jié)構形式,選擇橫向疊壓轉(zhuǎn)子結(jié)構。給出電機在數(shù)學模型和空間矢量圖,并進行理論分析�？紤]電動車用電機的恒功率調(diào)速范圍要寬,得到不同電感參數(shù)下,全速域范圍內(nèi)電磁功率的變化規(guī)律,對設計時電感參數(shù)的選取提供指導意見。根據(jù)電感的選取原則,建立dq軸等效磁路模型,推導出dq軸電感、凸極比與永磁體層數(shù)和主要尺寸的變化規(guī)律,與磁障端部開口的磁阻電機仿真對比。理論推導出磁阻轉(zhuǎn)矩和永磁轉(zhuǎn)矩的表達式,并與實際飽和情況進行對比分析,得到永磁體主要參數(shù)對電磁性能的影響�？紤]電動車用永磁同步磁阻電機需要高弱磁比和凸極比,對電機轉(zhuǎn)子結(jié)構進行重點研究。理論分析和仿真驗證不同磁障結(jié)構對電感參數(shù)和聚磁效果方面影響,探討層數(shù)對電感參數(shù)的影響,得到磁障形狀和層數(shù)的選取原則。對電機建立轉(zhuǎn)子尺寸參數(shù)化模型,有限元分析得到電感參數(shù)和磁阻轉(zhuǎn)矩隨主要尺寸參數(shù)的變化規(guī)律,給出最優(yōu)轉(zhuǎn)子結(jié)構模型。電動車用電機需要在低速或爬坡時輸出大轉(zhuǎn)矩,并且還要考慮成本因素,減少永磁體用量,因此理論分析理想電機和實際電機的電流和轉(zhuǎn)矩隨永磁磁鏈的變化規(guī)律,結(jié)合實際運行時控制策略,得到低速最大轉(zhuǎn)矩時的最優(yōu)永磁磁鏈,用有限元驗證�？紤]電動車用電機運行的平穩(wěn)性和振動噪聲,對永磁同步磁阻電機進行轉(zhuǎn)矩脈動抑制分析。給出電機精確的等效磁網(wǎng)絡模型,運用磁通連續(xù)性定理得到多層磁障電機中氣隙磁密傅里葉表達式,運用疊加定理得到多層永磁體單獨作用時氣隙磁密的傅里葉表達式和兩者同時作用時的合成氣隙磁密表達式,同時給出考慮各次諧波的電磁轉(zhuǎn)矩表達式,并用有限元仿真驗證。對現(xiàn)有兩種非對稱結(jié)構,應用理論和仿真同時分析電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動隨磁障張角的變化規(guī)律,得到最優(yōu)磁障張角。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U463.6;TM352
【圖文】：

圖 1-1 早期同步磁阻轉(zhuǎn)子結(jié)構 圖 1-2 第二代同步磁阻電機結(jié)十年代研發(fā)出來的第三代同步磁阻電機如圖 1-3 所示，為軸向疊LA）。它由“V”形或“U”形疊片疊壓在轉(zhuǎn)軸上形成。這種結(jié)構機凸極比很高，甚至達到 20。 1-4 為橫向（沖片）疊壓轉(zhuǎn)子結(jié)構，實際上是一種多層磁障式轉(zhuǎn)

圖 1-1 早期同步磁阻轉(zhuǎn)子結(jié)構 圖 1-2 第二代同步磁阻電機結(jié)十年代研發(fā)出來的第三代同步磁阻電機如圖 1-3 所示，為軸向疊LA）。它由“V”形或“U”形疊片疊壓在轉(zhuǎn)軸上形成。這種結(jié)構機凸極比很高，甚至達到 20。 1-4 為橫向（沖片）疊壓轉(zhuǎn)子結(jié)構，實際上是一種多層磁障式轉(zhuǎn)

十年代研發(fā)出來的第三代同步磁阻電機如圖 1-3 所示，為軸向疊壓式LA）。它由“V”形或“U”形疊片疊壓在轉(zhuǎn)軸上形成。這種結(jié)構的同機凸極比很高，甚至達到 20。 1-4 為橫向（沖片）疊壓轉(zhuǎn)子結(jié)構，實際上是一種多層磁障式轉(zhuǎn)子。壓的轉(zhuǎn)子相比，它的漏磁更多，因此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和功率因數(shù)較低。但機轉(zhuǎn)子結(jié)構簡單，機械強度高，生產(chǎn)成本低，更適合大批量生產(chǎn)，并適當?shù)霓D(zhuǎn)子結(jié)構優(yōu)化降低氣隙諧波含量和轉(zhuǎn)矩波動。

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前1條

1 王偉;永磁同步電動機初始位置檢測及弱磁調(diào)速[D];太原理工大學;2018年

本文編號：2783747