基于ANSYS的永磁同步發(fā)電機(jī)的電磁場(chǎng)分析與研究.pdf

1、與電勵(lì)磁電機(jī)相比，永磁同步發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕、損耗小、效率高、電機(jī)形狀和尺寸靈活多樣等顯著優(yōu)點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、國防和以及人們?nèi)粘Ｉ钪械玫綇V泛應(yīng)用。但是永磁發(fā)電機(jī)一旦制成，就難以調(diào)節(jié)磁場(chǎng)以控制其輸出電壓和功率因數(shù)。因此，對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)更精確的設(shè)計(jì)及其參數(shù)對(duì)電壓調(diào)整率的影響的深入研究是十分必要的。本文以有限元法為計(jì)算手段，重點(diǎn)展開對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)的電磁場(chǎng)進(jìn)行仿真研究。
　　首先，論文論述了永磁同步發(fā)電機(jī)的

2、基本原理，包括永磁同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)分類和永磁同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能。給出了電機(jī)設(shè)計(jì)的一般過程，根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)要求和指標(biāo)，用傳統(tǒng)的解析法初步設(shè)計(jì)出發(fā)電機(jī)。在理論分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)進(jìn)行有限元分析，以精確的計(jì)算電磁場(chǎng)。通過實(shí)例分析了永磁同步發(fā)電機(jī)空、負(fù)載時(shí)的電磁場(chǎng)，了解永磁電機(jī)的電樞反應(yīng)情況，并精確計(jì)算出電機(jī)矢量磁位AZ、磁場(chǎng)強(qiáng)度H、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、氣隙磁密等結(jié)果，較以前的解析法更加直觀和精確。
　　其次根據(jù)電

3、磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步分析，求解磁路中的主要參數(shù)，驗(yàn)證磁路的合理性;應(yīng)用兩種方法對(duì)電磁場(chǎng)仿真結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分別得出永磁同步發(fā)電機(jī)空、負(fù)載時(shí)電勢(shì)，為下一步計(jì)算永磁同步發(fā)電機(jī)各種性能特性提供有力工具。最后，基于齒磁通法對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)的特性進(jìn)行了深入研究，通過大量計(jì)算定量分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)磁場(chǎng)的影響，找到改善永磁電機(jī)調(diào)壓率的設(shè)計(jì)方法，從而完善對(duì)永磁發(fā)電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中包括:永磁體磁化方向平均長(zhǎng)度hM、電樞繞組線徑d、每相串聯(lián)匝數(shù)N、氣隙