永磁電機(jī)磁場解析方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、電機(jī)是一種依據(jù)電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置，對于這一物理對象主要有兩種分析觀點(diǎn)：路的角度和場的角度。以路的觀點(diǎn)看待電機(jī)，是把磁場問題轉(zhuǎn)化為磁路問題，將磁勢、磁阻和磁通類比于電路中的電勢、電阻和電流，形成了以電路原理為基礎(chǔ)的電機(jī)學(xué)理論；以場的觀點(diǎn)看待電機(jī)，則重點(diǎn)關(guān)注以麥克斯韋方程組為基礎(chǔ)的場量，如磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度、電流密度、電場強(qiáng)度等等，形成了以電磁場原理為基礎(chǔ)的電機(jī)電磁場理論。本文的工作主要圍繞電機(jī)電磁場的解析計算展開，包括二

2、維恒定磁場和二維磁準(zhǔn)靜態(tài)場兩類問題。
　　對于二維恒定磁場，在詳細(xì)綜述表貼式永磁電機(jī)二維磁場解析法的基礎(chǔ)上，詳細(xì)建立了開口槽結(jié)構(gòu)的表貼式游標(biāo)永磁電機(jī)、半開口槽結(jié)構(gòu)的表貼式雙三相永磁同步電機(jī)、定子上開有輔助槽結(jié)構(gòu)的表貼式游標(biāo)永磁電機(jī)以及開口槽結(jié)構(gòu)的表面埋入式永磁電機(jī)等四類電機(jī)的精確子域模型，重點(diǎn)推導(dǎo)了不同類型子域下通解的產(chǎn)生過程，討論了子域分析技術(shù)中的諧波系數(shù)縮放問題，研究了利用周期邊界條件在提高求解效率方面的應(yīng)用，并以相應(yīng)樣機(jī)為例

3、，對氣隙磁密和相關(guān)電磁性能進(jìn)行了解析預(yù)測，并用二維有限元法作為驗證工具，得到了滿意的結(jié)果，為電機(jī)性能的優(yōu)化設(shè)計提供一種行之有效的途徑。
　　對于二維磁準(zhǔn)靜態(tài)場，主要研究表貼式永磁同步電機(jī)運(yùn)算電感這一特定問題。詳細(xì)綜述了永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗的解析計算模型和有限元計算方法，比較了電阻限制性渦流和電感限制性渦流的區(qū)別，并將電感限制性渦流解析模型拓展到表貼式永磁同步電機(jī)運(yùn)算電感的解析求解。分別以靜測法和穩(wěn)態(tài)異步運(yùn)行測試法為出發(fā)點(diǎn)，相應(yīng)地使