單螺桿空壓機(jī)的能效水平取決于驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速和效率。與傳統(tǒng)的異步電機(jī)相比,開關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、具有良好的調(diào)速性能、可靠性高、成本低,適用于單螺桿空壓機(jī)的驅(qū)動,有利于提高空壓機(jī)的效率。但是開關(guān)磁阻電機(jī)在運(yùn)行時(shí)的振動和噪聲偏大,因此降振減噪是開關(guān)磁阻電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。本文首先闡述了開關(guān)磁阻電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,詳細(xì)分析了開關(guān)磁阻電機(jī)的基本方程和理想線性情況下的數(shù)學(xué)模型。然后根據(jù)單螺桿空壓機(jī)的性能要求,基于開關(guān)磁阻電機(jī)的基本設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)了一臺55kW三相12/8極開關(guān)磁阻電機(jī),并利用Ansoft軟件對電機(jī)進(jìn)行有限元仿真分析。其次針對開關(guān)磁阻電機(jī)噪聲的主要來源,對電機(jī)的徑向磁力進(jìn)行了解析分析和數(shù)值計(jì)算,得到了徑向磁力的數(shù)學(xué)表達(dá)式,提取了影響電機(jī)徑向磁力的主要結(jié)構(gòu)參數(shù),并對主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)化仿真分析,為開關(guān)磁阻電機(jī)優(yōu)化變量的選取提供了理論依據(jù)。最后建立樣本空間,利用支持向量機(jī)方法建立了開關(guān)磁阻電機(jī)模型,以減小徑向磁力同時(shí)增大平均轉(zhuǎn)矩為優(yōu)化目標(biāo),采用基于激素調(diào)節(jié)機(jī)制的改進(jìn)遺傳算法對電機(jī)進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化,將優(yōu)化前后的電機(jī)性能進(jìn)行了對比,驗(yàn)證了優(yōu)化的有效性。本文的研究結(jié)論對開關(guān)磁阻電機(jī)... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CP型單螺桿壓縮機(jī)

三相 12/8 極 15四相 8/6 極 152.2.2 開關(guān)磁阻電機(jī)基本原理開關(guān)磁阻電機(jī)從根本上區(qū)別于傳統(tǒng)的直流電動機(jī)、交流電動機(jī)、永磁電動機(jī)，它依靠轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)磁路的磁阻變化運(yùn)行，遵循“磁阻最小原理”[30]。通電后電機(jī)磁場發(fā)生扭曲，從而產(chǎn)生拉力，獲得轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)轉(zhuǎn)動。因此在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中，電機(jī)的性能與磁阻變化的大小相關(guān)。通過圖 2-3 對開關(guān)磁阻電機(jī)的運(yùn)行原理進(jìn)行闡述。圖中所示的位置為 A 相轉(zhuǎn)子凸極軸線與定子凸極軸線對齊時(shí)刻，此時(shí) A 相的電感最大。給 B 相定子繞組通電使其勵磁，產(chǎn)生的磁場力會使轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子凸極軸線和 B 相定子凸極軸線對齊，在慣性作用下轉(zhuǎn)矩不會立即消失，使轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定角度，同時(shí)給 C 相定子繞組通電，使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動[31]。如圖 2-3 所示，繞組導(dǎo)通順序?yàn)?A-B-C-A 相，轉(zhuǎn)子會沿著逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；反之，如果繞組導(dǎo)通順序?yàn)?C-B-A-C 相，轉(zhuǎn)子會沿著順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

界磁化曲線分別表示磁阻最大位置和 以及磁儲能fW 都是非線性變化的。 Widii 0' , Widf 0, 電流上升過程，磁鏈曲線函數(shù)為 1 電流下降過程，磁鏈曲線函數(shù)為 2 圖 2-5 可以看出，在電流上升階段，達(dá)到最大值；C 點(diǎn)后對該相關(guān)斷，此下降，最終下降至零。程中有兩個(gè)能量發(fā)生變化，即 W 磁 Wdididiccii 012102'

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本文編號：3540081