發(fā)布時間：2020-11-07 12:20

　　 高速永磁同步電動機具有體積小、噪音低、功率密度大和效率高等優(yōu)點,成為船用離心壓縮機系統(tǒng)驅動電機的最佳選擇,滿足離心壓縮機系統(tǒng)朝小型化和高效化方向發(fā)展的要求。高速永磁同步電動機已廣泛應用于航天行業(yè),但在船舶應用方面經驗較少,因此研發(fā)滿足船用條件的高速永磁同步電動機具有重要意義。本文針對高速永磁同步電動機電磁特性與機械性能進行了深入研究,主要包括以下內容:第一部分主要研究高速永磁同步電動機電磁參數(shù)對電機性能的影響。圍繞空載漏磁系數(shù)、極弧系數(shù)、電機空載氣隙磁密波形以及交、直軸電樞反應電抗等影響電機性能的關鍵設計參數(shù)展開,計算并總結了不同結構設計數(shù)據(jù)對上述電機關鍵設計參數(shù)的影響規(guī)律。提出一種利用負載磁場法求解永磁電機交、直軸電樞反應電抗的方法,這種方法可以兼顧交、直軸磁場的交叉影響,計算結果較為準確。第二部分對高速永磁同步電動機的轉矩波動和轉子渦流損耗進行了深入研究。首先介紹了電磁轉矩波動產生的原因,分析表明從電機電磁設計角度出發(fā)主要靠削弱齒槽轉矩來削弱電機的轉矩波動,利用有限元法研究了多種削弱齒槽轉矩的方法。其次分析研究了高速永磁同步電動機轉子渦流損耗的計算方法。提出了利用有限元法計算分析高速永磁同步電動機轉子渦流損耗的方法,研究分析了氣隙長度、極弧系數(shù)、槽口尺寸和電流波形畸變率對轉子渦流損耗的影響規(guī)律。第三部分結合高速永磁同步電動機的設計特點研制成兩臺8200r/min、630k W的高性能的高速永磁同步電動機樣機,兩臺樣機分別采用表貼式轉子結構和內置式轉子結構。利用有限元法對設計方案進行電磁參數(shù)分析、磁場分析、損耗計算以及穩(wěn)態(tài)性能計算。第四部分對兩臺樣機的機械性能進行了分析研究。首先,利用有限元法和解析法計算分析了表貼式轉子結構高速永磁同步電動機永磁體和護套在各種運行工況下的應力分布情況。其次,利用有限元法分析計算了內置式轉子結構高速永磁同步電動機超速運行時轉子鐵心隔磁橋處的應力分布。計算結構表明,兩種設計方案能夠保證電機轉子安全運行。最后,將兩臺高速永磁同步電動機采用兩個滑動軸承支撐,組成高速永磁同步電動發(fā)電機組,分析計算了整個轉子系統(tǒng)的臨界轉速,并研究了在不平衡磁拉力作用下轉子系統(tǒng)的動態(tài)響應。
【學位單位】：中國艦船研究院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：U665.11;TM341
【部分圖文】：

船用高速永磁同步電動機的設計研究 相關參數(shù)進行研究[26]。.2 高速永磁同步電動機轉子磁路結構研究.2.1 轉子磁路結構分析高速永磁同步電動機的轉子磁路結構分為表貼式和內置式兩大類，適用于任何類型磁電機[27]。圖 2.1 為幾種可用變頻器控制的高速永磁同步電動機轉子磁路結構圖。本文提出一型轉子磁路結構，如圖 2.1(f)所示。

2 114 3A AA A 數(shù)求解方法的基礎上提出一種新的，通過一個截面的磁通量 等于垂 SB ds ，根據(jù)極間漏磁系數(shù)的定義，可得：1 1 12 2 2mg ef mg mm1δδ ef δ ds dl ds dl S l lS l lB L B BB L B B 磁通密度(T)； 磁通密度(T)。得永磁電機空載漏磁系數(shù)0 。

中國艦船研究院碩士學位論文 轉速較高，電機離心力較大，轉子磁體中間增加額外的隔磁橋，如示徑向充磁內置式轉子結構高速永機額定功率 630kW)，研究過程尺寸以及隔磁橋2b 、3b 的寬度不
【參考文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 趙國新;變頻電源供電永磁同步電動機幾個關鍵技術研究[D];沈陽工業(yè)大學;2011年

2 王天煜;高速永磁電機轉子綜合設計方法及動力學特性的研究[D];沈陽工業(yè)大學;2010年

本文編號：2873937