永磁電機(jī)裝配后充磁方法研究.pdf

1、隨著稀土永磁材料性能的不斷提升，永磁電機(jī)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，這對(duì)永磁電機(jī)充磁系統(tǒng)的電磁和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及充磁方法也提出了更高的要求。對(duì)于常規(guī)的嵌入式和表貼式永磁電機(jī)，使用傳統(tǒng)的裝配前充磁方式充磁后，永磁體充磁后帶來(lái)的高磁場(chǎng)力非常不利于永磁體以及轉(zhuǎn)子的裝配。為此，本文提出了一種利用直接纏繞在電機(jī)磁體外部的充磁線圈進(jìn)行裝配后充磁的新型方法，并對(duì)該方法進(jìn)行了理論論證和充、退磁實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文首先對(duì)永磁體的脈沖電流充磁技術(shù)以及永磁電機(jī)充磁

2、的幾種方法進(jìn)行了闡述，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有電機(jī)充磁方法研究，提出一種永磁電機(jī)裝配后充磁的新型方法，并對(duì)比分析了該充磁方法與現(xiàn)有的利用定子電樞繞組充磁的方法。針對(duì)該新型充磁方法，建立了相應(yīng)充磁系統(tǒng)的電路-磁場(chǎng)-結(jié)構(gòu)場(chǎng)-溫度場(chǎng)的有限元數(shù)值模型，包括 COMSOL二維模型和FLUX三維模型，利用模型對(duì)充磁磁場(chǎng)與充磁線圈的應(yīng)力和溫升進(jìn)行了仿真分析。并進(jìn)一步依據(jù)仿真分析結(jié)果對(duì)一臺(tái)32極20kW的永磁電機(jī)進(jìn)行了充磁線圈的設(shè)計(jì)，并繞制出設(shè)計(jì)的充磁線圈。然后，針

3、對(duì)該新型充磁方法和系統(tǒng)進(jìn)行了兩方面的實(shí)驗(yàn)研究：一是永磁體充、退磁特性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究；二是利用繞制的矩形充磁線圈進(jìn)行永磁電機(jī)的單極磁極的充、退磁實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證線圈的充、退磁效果及其過(guò)程中線圈的發(fā)熱、應(yīng)力等情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所研制的充磁線圈可以很好地實(shí)現(xiàn)電機(jī)磁極的充磁。最后，在單極磁極充磁可行的基礎(chǔ)上，對(duì)電機(jī)整體充磁方案作了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括對(duì)充磁參數(shù)的選擇和優(yōu)化、設(shè)計(jì)電機(jī)整體充磁時(shí)的電源方案等。計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的永磁電機(jī)裝配后充磁方法