無(wú)刷雙饋電機(jī)耦合能力研究與仿真軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、無(wú)刷雙饋電機(jī)(BDFM)是一種新型交流電機(jī)，具有較多的優(yōu)點(diǎn)：可以在無(wú)刷的情況下實(shí)現(xiàn)雙饋運(yùn)行；通過(guò)變頻器的是轉(zhuǎn)差功率，因此需要較小容量的變頻器，降低了系統(tǒng)的成本；多極數(shù)BDFM可以省去變速裝置，具有較高的可靠性。但是目前BDFM存在著幾個(gè)突出問(wèn)題：耦合能力弱導(dǎo)致功率密度和運(yùn)行性能較低、尚未找到鐵心損耗的準(zhǔn)確計(jì)算方法、缺少簡(jiǎn)便易用的性能仿真軟件。論文圍繞這幾個(gè)問(wèn)題展開(kāi)研究。 首先，利用基于磁動(dòng)勢(shì)和磁導(dǎo)概念的繞組函數(shù)法，對(duì)各向異性軸向

2、疊片(ALA)磁阻轉(zhuǎn)子BDFM進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算。分別改變電機(jī)的極數(shù)、主副繞組的極數(shù)配合或轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)等設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)研究他們主副繞組電感參數(shù)的變化，來(lái)研究這些設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)電機(jī)主副繞組之間耦合的影響。由此得到如下結(jié)論：在滿足無(wú)刷雙饋電機(jī)電磁設(shè)計(jì)原則及一定范圍內(nèi)，多極數(shù)無(wú)刷雙饋電機(jī)的耦合能力要強(qiáng)于少極數(shù)；主副繞組極數(shù)接近時(shí)的耦合能力要強(qiáng)于遠(yuǎn)極比的情況；合適的ALA轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)可以提高電機(jī)的耦合能力。 其次，在分析研究BDFM設(shè)計(jì)原則的基

3、礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一臺(tái)(12+8)極BDFM，利用有限元分析軟件對(duì)該電機(jī)進(jìn)行了磁場(chǎng)分析，驗(yàn)證了電磁設(shè)計(jì)的合理性；通過(guò)瞬態(tài)磁場(chǎng)分析，從磁場(chǎng)角度說(shuō)明了多極數(shù)轉(zhuǎn)子優(yōu)良的磁場(chǎng)調(diào)制作用，并初步得出了：當(dāng)極數(shù)較多時(shí)，可用普通凸極磁阻轉(zhuǎn)子代替ALA轉(zhuǎn)子的初步結(jié)論；對(duì)電機(jī)空載狀態(tài)進(jìn)行瞬態(tài)場(chǎng)分析，計(jì)算了不同運(yùn)行方式情況下的鐵心損耗。 最后，對(duì)設(shè)計(jì)的電機(jī)進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算與性能仿真，并開(kāi)發(fā)了界面友好、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)算快速的仿真軟件，該軟件不僅能夠?qū)崿F(xiàn)不同轉(zhuǎn)子結(jié)