本文關(guān)鍵詞：無(wú)軸承磁通切換永磁電機(jī)設(shè)計(jì)及數(shù)字控制系統(tǒng)研究　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來(lái),無(wú)軸承永磁同步電機(jī)因其運(yùn)行可靠、高效率、高功率密度等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛關(guān)注。然而傳統(tǒng)的無(wú)軸承永磁同步電機(jī)的永磁體通常放置在轉(zhuǎn)子上,使得轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度降低,永磁體冷卻條件差、散熱困難。針對(duì)無(wú)軸承轉(zhuǎn)子永磁型電機(jī)的缺點(diǎn),本文提出了一種新型無(wú)軸承定子永磁型電機(jī),即12/14極雙繞組無(wú)軸承磁通切換永磁電機(jī)(Double-winding Bearingless Flux-switching Permanent Magnet,簡(jiǎn)稱DW-BFSPM)電機(jī)。該電機(jī)結(jié)合了無(wú)軸承永磁同步電機(jī)和磁通切換永磁電機(jī)各自優(yōu)勢(shì),具有轉(zhuǎn)矩密度和懸浮力密度高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和懸浮力脈動(dòng)小、轉(zhuǎn)矩與懸浮力之間的耦合程度低以及直接方便的懸浮力調(diào)節(jié)性能等優(yōu)點(diǎn)。本文首先介紹了DW-BFSPM電機(jī)基本結(jié)構(gòu),在解釋了電機(jī)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生所遵循的磁通切換原理后,建立了電磁轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)學(xué)模型,借助磁場(chǎng)疊加原理分析了徑向懸浮力的產(chǎn)生原理,并基于麥克斯韋張量法推導(dǎo)了徑向懸浮力數(shù)學(xué)模型。其次討論了電機(jī)設(shè)計(jì)的一般方法和設(shè)計(jì)流程,著重研究了DW-BFSPM電機(jī)初始參數(shù)設(shè)計(jì)方案。為了獲得最大輸出轉(zhuǎn)矩和懸浮力以及最小的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和懸浮力脈動(dòng),對(duì)該電機(jī)的關(guān)鍵尺寸參數(shù):轉(zhuǎn)子極寬、轉(zhuǎn)子極軛部寬度、定子齒寬和永磁體厚度進(jìn)行了優(yōu)化分析。在選取了最能滿足優(yōu)化設(shè)計(jì)要求的參數(shù)數(shù)值后,明確了DW-BFSPM電機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù),為電機(jī)電磁特性分析做好準(zhǔn)備。再次基于Infolytica旗下的磁場(chǎng)分析軟件MagNet,建立了DW-BFSPM電機(jī)二維有限元模型,分析了電機(jī)的磁場(chǎng)分布、永磁磁鏈、空載感應(yīng)電勢(shì)、定位力矩、轉(zhuǎn)矩和懸浮力等電磁特性,研究了轉(zhuǎn)矩與懸浮力之間的耦合以及懸浮力調(diào)節(jié)特性,比較了不同轉(zhuǎn)子極個(gè)數(shù)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和懸浮特性的影響,從而驗(yàn)證了該電機(jī)具有優(yōu)良的電磁性能。最后分析了DW-BFSPM電機(jī)控制策略,以TMS320F2812數(shù)字信號(hào)處理器為核心,詳細(xì)闡述了DW-BFSPM電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),完成了主功率電路、信號(hào)調(diào)理電路和保護(hù)電路等硬件電路設(shè)計(jì)以及主程序、中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)。
[Abstract]:In recent years , the rotor pole width , the width of rotor pole yoke , the width of stator tooth and the thickness of the permanent magnet have been optimized by using the magnetic field analysis software MagNet of Infolytica .

【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM351;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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1 程明;張淦;花為;;定子永磁型無(wú)刷電機(jī)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)綜述[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年29期

2 莫麗紅;全力;朱孝勇;陳云云;邱海兵;劉修福;;定子永磁式雙轉(zhuǎn)子電機(jī)電磁性能分析[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2013年09期

3 張濤;朱q，

本文編號(hào)：1425303