文档介绍：天津大学
硕士学位论文
12/8极双凸极永磁电机的分析与优化设计
姓名:马涛
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:王晓远
20061201
中文摘要关键词:/辜来诺缁蛔>芈龆挥呕杓疲谎抡双凸极永磁电动机撬孀殴β实缱友Ш微电子学的飞速发展在年代刚刚出现的一种新型的机电一体化可控交流调速系统。与传统电机相比具有结构简单、控制灵活、动态响应快、调速性能好、转矩/电流比大,可实现各种特殊要求的转矩/转速特性,功率因数接近于率高等优点8萦来盘逅盼恢玫牟煌辜来诺缁煞治S来盘宸旁转子上的永磁电机和永磁体放在定子上的永磁电机两种S来盘宸旁谧W由系电机,当转子直径较大或高速运转时,转子表面的离心力已接近甚至超过永磁材料的抗拉强度,将使永磁体受到损坏。所以本文研究的是性能更为稳定的定子安装永磁体的电机。双凸极永磁电机是在开关磁阻电机的基础上发展而来,自出现以来,受到了人们日益广泛的重视。在对比开关磁阻电机的基础上详细介绍了双凸极永磁电机的系统组成、结构特点,阐述了双凸极永磁电机的工作原理。并运用有限元方法对双凸极永磁电机的电机电磁场、静态特性进行了分析,从提高功率密度和减小电机转矩脉动的角度出发,提出了一种新的/辜来诺缁胖卮咏峁上研究了气隙厚度和永磁体用量等对电动机特性的影响,计算出了电机转矩脉动随气隙厚度和永磁体用量的变化趋势,得到了电机转矩脉动最小条件下的结构参数,从而优化了双凸极永磁电机的设计。利用愿媒峁沟牡缁辛舜懦》抡娣治黾凹扑悖岷侠砺鄯治龊痛懦仿真,设计出了功率为难为了检验所设计样机的各项性能,根据双凸极永磁电机的数学模型和该类电机的控制原理,在/中设计了样机的仿真模型,对电机的电压、电流、转矩等进行了仿真计算,结果验证了该样机动态响应快、调速性能好、转矩/电流比大等优点。
甌,.琓.,琍.,,篋;,瑃..甌;;
多眵马谪签字日期:砷年论鋖学位论文作者签名:‘与涛签字同期:小/年独仓性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为移得苤盗盘堂或其他教育机构的学位或址签字日期:玻月現叁壅盘堂特授权丕逮盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检研究成果,除了文中特别加以标注托致谢之处外,论文中不包含其他人已经发农C艿难宦畚脑诮饷芎笫售醣臼谌ㄋ得本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文】作了明确的说明并表示了谢意。·学位论文作者签名:本学位论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定。索,并采用影印、缩印或扫描等复侄伪4妗⒒惚嘁怨┎樵暮徒柙摹M庋向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。导师签名:√,
概述第一章绪论同步电机的一半【,具有明显的优势。是电工学科近年来继开关磁阻电机之后又双凸极永磁电机虺艱是随着功率电子学和微电子学的飞速发展在年代刚刚出现的一种新型的机电一体化可控交流调速系统。该系统由双凸极永磁电机、功率变换器、位置传感器和控制器四部分组成。如图所示电机定转子结构外形与开关磁阻电机相似,呈双凸极结构,但它在转子定子戏庞杏来盘濉4佣乖诵性砗涂刂撇呗杂肟9卮抛璧缁斜局是稹系统的主要优点是结构简单、控制灵活、动态响应快、调速性能好、转矩/电流比大,可实现各种特殊要求的转矩/转速特性,功率因数接近于率高。在外形尺寸基本相同的情况下,电机的转矩/电流比和转矩/惯量比均明显高于其他各类电机,而其永磁材料用量不到永磁无刷直流电机和永磁一全新的研究方向。图双凸极永磁电机调速系统示意图
本课题研究的目的及课题的意义双凸极永磁电机以及之后又衍生出电励磁式、混合励磁式双凸极结构的电机,统称双凸极电机D壳埃谕舛运辜ǖ缁难芯恐饕<性谟来式双凸极电机,电励磁、混合励磁双凸极电机文献报道较少。电机作为一种应用前景看好的交流调速系统,,并进行了初步的理论和实验研究,此后欧美一些国家也相继开展了对电机及其控制系统的研制工作,目前国际上对电机的研究仅停留在初步理论和样机实验阶段,对电机的研究刚刚起步,在电机参数计算、模型建立、分析方法、控制策略等基础理论方面还有待探入全面地研究和探讨。我国对电机的研究刚刚起步,目前很多研究工作是针对电机的结构形式及运行原理开展的,而针对电机结构参数的研究还不多。仅在小功率调速和伺服领域取得初步应用。随着微电子和电力电子技术的进一步发展,电子元器件成本的下降,单片机功能的日益完善,高性能的永磁材料的普及和成本的下降,以及电机设计理论,系统优化设计,控制策略等的深入研究,电机调速系统可能在成本、性能方面超出现有的交流变频调速系统和开关磁阻电机调速系统,在调速和伺服领域取得突破性发展【。双⒓来诺鐌既具有永磁无刷电机