非晶合金電機的有限元分析及控制研究.pdf

1、電機是現(xiàn)代化工業(yè)文明的發(fā)動機,廣泛應用在汽車、家電、冶金、化工等領域。但是由于采用傳統(tǒng)硅鋼材料制作的電機在高頻情況下鐵損急劇增加,鐵芯溫度迅速升高,導致電機不能正常工作,并且傳統(tǒng)電機耗電量大,本身效率不高,導致在能量轉(zhuǎn)化時,大量的能源因傳統(tǒng)電機效率低下而白白損失。非晶合金作為21世紀的新型材料,在變壓器中已經(jīng)廣泛應用,具有高效節(jié)能的突出特點,因此,課題提出采用鐵基非晶合金材料代替硅鋼材料制造新型感應電機。文章進行了大量的理論分析以及仿真

2、分析比較,最終完成非晶合金電機的相關性能研究。
　　 本文主要從以下兩大方面進行研究:
　　 首先,非晶合金電機的有限元建模與分析:利用Ansoft軟件對非晶合金電機進行瞬態(tài)場、渦流場的有限元建模與求解,分析電機空載起動和額定運行時的場量分布、磁電流、力矩、損耗等,分析電機的渦流分布情況,并與傳統(tǒng)硅鋼電機對比,理論上分析并驗證非晶電機代替硅鋼電機的優(yōu)越性。
　　 其次,分析研究非晶合金電機的控制策略:采用Matl

3、ab對非晶電機進行仿真,分析研究非晶合金電機的響應時間、轉(zhuǎn)矩脈動以及在高頻下輸出轉(zhuǎn)矩等,并與傳統(tǒng)電機的性能指標進行比較。結(jié)果表明,非晶電機的響應速度快,且轉(zhuǎn)速上升平穩(wěn)；尤其是在高頻下,非晶電機能以最大轉(zhuǎn)矩起動,且加載后,非晶電機的轉(zhuǎn)矩很快達到穩(wěn)定狀態(tài),新型電機在整體性能上較傳統(tǒng)電機提高了很多。
　　 本文通過使用Ansoft和Matlab兩大軟件對兩種電機進行較為全面的分析與比較,表明了非晶合金電機比傳統(tǒng)電機更為高效節(jié)能,顯示了