本文關(guān)鍵詞：高速永磁電機(jī)損耗計(jì)算與熱分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 高速永磁電機(jī)具有轉(zhuǎn)速高、電機(jī)尺寸小、功率密度大、效率高等顯著優(yōu)點(diǎn),所以高速永磁電機(jī)有廣闊的應(yīng)用前景,如在高速壓縮機(jī)、儲(chǔ)能飛輪、紡織、高速磨床等方面的應(yīng)用。由于燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的高速發(fā)電機(jī)體積小,具有較高的機(jī)動(dòng)性,也可作為獨(dú)立電源或小型電站,彌補(bǔ)集中式供電的不足,具有重要的實(shí)用價(jià)值。 高速電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是速度高,體積小和功率密度大,然而隨之而來(lái)的缺點(diǎn)是單位體積的損耗大,以及因散熱面積小造成的散熱困難。永磁體的溫升過(guò)高會(huì)引起永磁體的退磁,所以準(zhǔn)確計(jì)算電機(jī)內(nèi)部的損耗,合理設(shè)計(jì)通風(fēng)散熱,對(duì)高速電機(jī)尤其重要。因此,本文以高速永磁電機(jī)的定轉(zhuǎn)子損耗及熱分析為研究對(duì)象,進(jìn)行了一系列的理論研究和試驗(yàn)驗(yàn)證。 首先,對(duì)定子硅鋼片的損耗特性進(jìn)行了測(cè)量,對(duì)定子鐵耗進(jìn)行了分析計(jì)算。由于高頻的影響,定子鐵心損耗在工頻時(shí)的計(jì)算方法已不再適合于高速電機(jī),其材料參數(shù)也將發(fā)生變化。本文研究了高頻下硅鋼片損耗的測(cè)試方法;基于測(cè)量結(jié)果,分別對(duì)傳統(tǒng)鐵耗計(jì)算模型和鐵耗分離計(jì)算模型進(jìn)行了回歸分析,確定了兩種鐵耗模型的使用范圍;對(duì)高速永磁電機(jī)的磁場(chǎng)進(jìn)行了有限元分析,得到了電機(jī)鐵心各點(diǎn)的磁通密度波形及變化規(guī)律,結(jié)合所測(cè)量的損耗曲線和確定的鐵耗模型對(duì)鐵心損耗進(jìn)行了計(jì)算;并分析了不同工作狀態(tài)和不同定子結(jié)構(gòu)對(duì)定子鐵耗的影響。 其次,對(duì)轉(zhuǎn)子中的渦流損耗、風(fēng)磨耗及繞組銅耗分別進(jìn)行了分析。分析了轉(zhuǎn)子護(hù)套和永磁體中的渦流損耗,研究了不同工作狀態(tài)和不同定子結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)子損耗的影響;計(jì)算了在不同旋轉(zhuǎn)速度和不同通風(fēng)時(shí)的風(fēng)磨耗;考慮了頻率對(duì)電阻的影響,計(jì)算了定子繞組的銅耗。 然后,將各個(gè)損耗的計(jì)算結(jié)果耦合到電機(jī)的二維熱分析模型中,得到了電機(jī)定、轉(zhuǎn)子穩(wěn)態(tài)溫升。探討了定子結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子穩(wěn)態(tài)溫升的影響。 最后,以額定轉(zhuǎn)速為60000r/min的高速永磁電機(jī)為試驗(yàn)樣機(jī),進(jìn)行了初步的損耗溫升試驗(yàn);測(cè)量了電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下空載運(yùn)行時(shí)定、轉(zhuǎn)子溫升及總損耗,并對(duì)各部分損耗進(jìn)行了分離;通過(guò)與計(jì)算結(jié)果的對(duì)比,部分驗(yàn)證了損耗計(jì)算的正確性。
【關(guān)鍵詞】：高速永磁電機(jī) 鐵耗系數(shù) 損耗 溫升分析 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TM351
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題的來(lái)源及意義10-12
• 1.2 高速電機(jī)損耗及熱分析的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 定子鐵耗的計(jì)算與分析17-41
• 2.1 引言17
• 2.2 鐵耗計(jì)算模型17-18
• 2.2.1 傳統(tǒng)鐵耗計(jì)算模型17
• 2.2.2 分離鐵耗計(jì)算模型17-18
• 2.3 硅鋼片材料損耗特性的測(cè)量18-27
• 2.3.1 硅鋼片磁性能的測(cè)量原理及方法18-22
• 2.3.2 軋制方向?qū)桎撈判阅艿挠绊?/span>22-25
• 2.3.3 對(duì)不同頻率鐵耗曲線的測(cè)量及分析25-27
• 2.4 高速電機(jī)的磁場(chǎng)分析及損耗計(jì)算27-40
• 2.4.1 高速永磁電機(jī)的磁密分析及損耗計(jì)算方法28-34
• 2.4.2 諧波對(duì)定子鐵心損耗的影響34-37
• 2.4.3 不同槽數(shù)對(duì)高速電機(jī)定子損耗的影響37-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第三章 高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子損耗的分析41-51
• 3.1 引言41
• 3.2 高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗的分析41-47
• 3.2.1 永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗分析41-43
• 3.2.2 電流諧波對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響43-45
• 3.2.3 定子槽數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響45-47
• 3.3 高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子表面的風(fēng)摩損耗47-50
• 3.3.1 高速電機(jī)風(fēng)磨耗的解析法47-49
• 3.3.2 解析法與有限體積法的對(duì)比49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 高速永磁電機(jī)的熱分析51-64
• 4.1 引言51-52
• 4.2 熱傳遞的方式52-53
• 4.3 電機(jī)熱分析模型53-54
• 4.4 溫度場(chǎng)計(jì)算條件54-59
• 4.4.1 發(fā)熱源的求取54-56
• 4.4.2 導(dǎo)熱系數(shù)的確定56-57
• 4.4.3 散熱系數(shù)的確定57-58
• 4.4.4 對(duì)流邊界條件的確定58-59
• 4.5 熱模型仿真結(jié)果及分析59-63
• 4.5.1 高速永磁電機(jī)定子的穩(wěn)態(tài)溫升59-61
• 4.5.2 高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)態(tài)溫升61-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 第五章 高速永磁電機(jī)損耗與溫升的試驗(yàn)研究64-72
• 5.1 引言64
• 5.2 高速電機(jī)樣機(jī)的研制64-66
• 5.3 電機(jī)的損耗試驗(yàn)66-70
• 5.3.1 高速電機(jī)總損耗的測(cè)量66-68
• 5.3.2 高速電機(jī)不同損耗的分離68-70
• 5.4 電機(jī)的溫升試驗(yàn)70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論72-74
• 6.1 全文總結(jié)72-73
• 6.2 進(jìn)一步研究工作展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 在學(xué)研究成果77-78
• 致謝78

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張明慧;劉衛(wèi)國(guó);陸地;孫偉;;基于有限元的永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)鐵耗分析與計(jì)算[J];微特電機(jī);2011年07期

2 李建強(qiáng);黃蘇融;曹海東;王凱立;;磁力齒輪溫度場(chǎng)仿真與試驗(yàn)研究[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2010年07期

3 沈建新;李鵬;郝鶴;楊光;;高速永磁無(wú)刷電機(jī)電磁損耗的研究概況(英文)[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年03期

4 王杰;曹海東;黃蘇融;;軸向磁場(chǎng)調(diào)制型磁力齒輪設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2013年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 趙海森;超高效異步電機(jī)損耗模型及降耗措施研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

2 江善林;高速永磁同步電機(jī)的損耗分析與溫度場(chǎng)計(jì)算[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 崔紅;高速永磁同步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2012年

4 師蔚;高密度永磁電機(jī)永磁體防退磁技術(shù)的研究[D];上海大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 莊艷;永磁伺服電動(dòng)機(jī)電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)耦合計(jì)算及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2011年

2 朱巍;電動(dòng)車用高功率密度永磁同步電機(jī)熱管理系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 孫芝茵;高速永磁同步電機(jī)損耗及熱特性的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 高金龍;大型水輪發(fā)電機(jī)端部渦流損耗計(jì)算[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

5 申淑靜;變頻發(fā)電機(jī)組并聯(lián)均流控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D];西南大學(xué);2010年

6 王華;無(wú)刷雙饋電機(jī)諧波損耗數(shù)值分析與電磁方案優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2012年

7 黃娜;兆瓦級(jí)高速永磁同步電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)與損耗分析[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2013年

8 李西云;直流無(wú)刷輪轂電機(jī)損耗與內(nèi)部溫度場(chǎng)有限元分析[D];吉林大學(xué);2013年

9 徐長(zhǎng)明;電動(dòng)車用電機(jī)損耗及溫度分析[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2013年

10 王夢(mèng);干式磁閥式可控電抗器的設(shè)計(jì)與鐵耗計(jì)算[D];山東大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：高速永磁電機(jī)損耗計(jì)算與熱分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：305731