永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、效率高、體積小、重量輕等一系列優(yōu)點(diǎn),在家用電器、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、醫(yī)療、國(guó)防等各行各業(yè)普遍應(yīng)用。按照永磁體在轉(zhuǎn)子上的位置可將永磁電機(jī)分為內(nèi)置式和表面式兩大類。由于內(nèi)置式結(jié)構(gòu)弱磁運(yùn)行時(shí)不易退磁、d軸電感小于q軸電感、轉(zhuǎn)子磁路不對(duì)稱使其比表面式結(jié)構(gòu)更容易進(jìn)行弱磁調(diào)速。但內(nèi)置式永磁同步電機(jī)恒功率調(diào)速范圍不夠?qū)捛肄D(zhuǎn)子磁密較高漏磁較大。本文基于永磁電機(jī)現(xiàn)有優(yōu)缺點(diǎn)提出了一種多定子徑軸向混合磁路永磁同步電機(jī),主要研究?jī)?nèi)容為:第一章主要介紹永磁電機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及基于內(nèi)置式永磁同步電機(jī)恒功率調(diào)速范圍不夠?qū)挿憾岢龅幕旌蟿?lì)磁電機(jī)的幾種典型結(jié)構(gòu),闡述其工作原理,說(shuō)明優(yōu)缺點(diǎn)及研究現(xiàn)狀;介紹關(guān)于內(nèi)置式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁密較高導(dǎo)致端部漏磁大一問(wèn)題采取的措施;本章最后給出本文提出的多定子徑軸向混合磁路永磁同步電機(jī)的模型。第二章主要介紹本文提出電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分析磁通路徑、詳細(xì)說(shuō)明其工作原理;介紹當(dāng)前弱磁調(diào)速原理,建立三維有限元模型對(duì)電機(jī)弱磁能力初步計(jì)算得出結(jié)論;第三章類比電路與電阻講解磁路與磁阻的概念,并類比計(jì)算磁路中有較為規(guī)則幾何體形狀的磁阻,講解計(jì)算較為精確的等效磁網(wǎng)絡(luò)法,并建立電機(jī)的等效磁網(wǎng)絡(luò)模型,利用有限元仿真軟件得出電機(jī)磁力線分布并根據(jù)磁通路徑詳細(xì)計(jì)算路徑中各個(gè)部分的磁阻數(shù)值;計(jì)算結(jié)果與有限元對(duì)比,通過(guò)有限元驗(yàn)證該電機(jī)減小端部漏磁從而提高磁通利用率。在第四章中,首先闡述齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機(jī)理;在一系列假設(shè)的條件下分析了定轉(zhuǎn)子齒之間的磁阻變化率與齒槽轉(zhuǎn)矩的關(guān)系;基于能量法推導(dǎo)該電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩解析表達(dá)式,通過(guò)調(diào)整表達(dá)式中的某個(gè)參數(shù)值削弱齒槽轉(zhuǎn)矩并利用有限元模型驗(yàn)證;最后分析了兩個(gè)定子齒中心線之間的角度變化對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響并削弱齒槽轉(zhuǎn)矩。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM341
【部分圖文】：

心排列組成，兩個(gè)磁勢(shì)源相互獨(dú)立并聯(lián)形成主磁通。文獻(xiàn)［１０］研宄了該電機(jī)的工??作原理、性能及參數(shù)計(jì)算。美國(guó)學(xué)者Ｔ．Ａ．Ｌｉｐｏ提出了軸向磁場(chǎng)并聯(lián)磁勢(shì)式??結(jié)構(gòu)如圖１．３所示，圖中包括ＴＯＲＵＳ結(jié)構(gòu)、ＫＡＭＡＮ結(jié)構(gòu)和單定子／轉(zhuǎn)子軸向磁??場(chǎng)結(jié)構(gòu)等，它們的工作原理相似。??＊１－?＾??＾?；?ｒ??（ａ）?Ｓ？?ｒ?（ｂ）定：／??圖１．２徑向磁場(chǎng)并聯(lián)磁勢(shì)式??＿藝：??（ａ）?ＴＯＲＵＳ?Ｎ－Ｓ?結(jié)構(gòu)?（ｂ）?ＴＯＲＵＳ?Ｎ－Ｎ?結(jié)構(gòu)??永磁極鐵心極勵(lì)磁饒組－１??６：１??定子－２?定子－ｉ??（Ｃ）盤式內(nèi)轉(zhuǎn)子??圖１．３軸向并聯(lián)磁勢(shì)式??國(guó)內(nèi)也有大量學(xué)者研究該類型電機(jī)。上海大學(xué)的學(xué)者提出了一種徑向磁場(chǎng)旁??路式混合勵(lì)磁電機(jī)［１３］，結(jié)構(gòu)如圖１．４所示。該電機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)于盤式結(jié)構(gòu)電機(jī)容易??加工制造，缺點(diǎn)是定子側(cè)的勵(lì)磁繞組通過(guò)導(dǎo)磁機(jī)殼形成電勵(lì)磁磁通旁路，附加氣??４??

心排列組成，兩個(gè)磁勢(shì)源相互獨(dú)立并聯(lián)形成主磁通。文獻(xiàn)［１０］研宄了該電機(jī)的工??作原理、性能及參數(shù)計(jì)算。美國(guó)學(xué)者Ｔ．Ａ．Ｌｉｐｏ提出了軸向磁場(chǎng)并聯(lián)磁勢(shì)式??結(jié)構(gòu)如圖１．３所示，圖中包括ＴＯＲＵＳ結(jié)構(gòu)、ＫＡＭＡＮ結(jié)構(gòu)和單定子／轉(zhuǎn)子軸向磁??場(chǎng)結(jié)構(gòu)等，它們的工作原理相似。??＊１－?＾??＾?；?ｒ??（ａ）?Ｓ？?ｒ?（ｂ）定：／??圖１．２徑向磁場(chǎng)并聯(lián)磁勢(shì)式??＿藝：??（ａ）?ＴＯＲＵＳ?Ｎ－Ｓ?結(jié)構(gòu)?（ｂ）?ＴＯＲＵＳ?Ｎ－Ｎ?結(jié)構(gòu)??永磁極鐵心極勵(lì)磁饒組－１??６：１??定子－２?定子－ｉ??（Ｃ）盤式內(nèi)轉(zhuǎn)子??圖１．３軸向并聯(lián)磁勢(shì)式??國(guó)內(nèi)也有大量學(xué)者研究該類型電機(jī)。上海大學(xué)的學(xué)者提出了一種徑向磁場(chǎng)旁??路式混合勵(lì)磁電機(jī)［１３］，結(jié)構(gòu)如圖１．４所示。該電機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)于盤式結(jié)構(gòu)電機(jī)容易??加工制造，缺點(diǎn)是定子側(cè)的勵(lì)磁繞組通過(guò)導(dǎo)磁機(jī)殼形成電勵(lì)磁磁通旁路，附加氣??４??

?隙大，磁阻大影響勵(lì)磁效率。東南大學(xué)學(xué)者們?cè)谟来烹p凸極電機(jī)的基礎(chǔ)上提出了??一種混合勵(lì)磁電機(jī)［１４］［１５］，結(jié)構(gòu)如圖１．５所示，該結(jié)構(gòu)中永磁體與勵(lì)磁繞組之間有??導(dǎo)磁橋，增加電勵(lì)磁效率，同時(shí)電機(jī)保留了雙凸極電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率??密度高，系統(tǒng)可靠性高。??１一端蓋；２—?jiǎng)?lì)磁繞組；３—轉(zhuǎn)子扼部；４一轉(zhuǎn)軸；５—鐵心極；??６—永磁極；７—定子繞組；８—定子鐵心；９一機(jī)殼。??圖１．４旁路式混合勵(lì)磁電機(jī)??圖１．５混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)??文獻(xiàn)［１６］提出的結(jié)構(gòu)模型如圖１．６所示，闡述該電機(jī)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理并建??立雙向勵(lì)磁下等效磁路模型，用磁路法和有限元法對(duì)樣機(jī)計(jì)算分析與對(duì)比，所得??結(jié)果為電機(jī)的優(yōu)化與性能全面研究奠定基礎(chǔ)。文獻(xiàn)［１７］研究了電機(jī)永磁部分和電??勵(lì)磁部分之間的耦合特性并用３Ｄ模型驗(yàn)證，得出了不同勵(lì)磁電流下的漏磁分布??特點(diǎn)。文獻(xiàn)［１８］提出一種新型切向／徑向磁路并聯(lián)混合勵(lì)磁同步電機(jī)并介紹原理與??特點(diǎn)，用磁路法研究電勵(lì)磁磁勢(shì)對(duì)永磁體工作點(diǎn)的影響。文獻(xiàn)［１９］將混合勵(lì)磁同??步電機(jī)磁路等效為３種二維磁路電機(jī)軸向并列疊加，推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型及電感表達(dá)??式。文獻(xiàn)［２０］討論了混合勵(lì)磁同步電機(jī)的變頻交
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2865259