永磁同步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)與方法研究.pdf

1、稀土永磁電動(dòng)機(jī)具有高效節(jié)能的顯著優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用范圍正日益遍及國(guó)防、航空航天、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的諸多領(lǐng)域,發(fā)展?jié)摿薮?。相較于電勵(lì)磁電動(dòng)機(jī),稀土永磁電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特殊且種類多樣,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和分析方法已難以適應(yīng)高性能電機(jī)研發(fā)的要求,需要綜合運(yùn)用多學(xué)科理論和現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段,進(jìn)行創(chuàng)新研究。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式得到的產(chǎn)品,在工況相對(duì)固定的應(yīng)用場(chǎng)合,能夠表顯出良好的技術(shù)性能,但在復(fù)雜工況的場(chǎng)合下就表現(xiàn)出一些不足。因此,本文在電機(jī)和電磁場(chǎng)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際

2、工程應(yīng)用問(wèn)題,對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算、性能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,提出了一種基于用戶使用需求的全局化系統(tǒng)級(jí)綜合匹配設(shè)計(jì)理念和方法。論文的工作主要集中在以下幾個(gè)方面:
　　1、分別建立了正弦波和矩形波永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并分析了其主要工作特性。在此基礎(chǔ)上,提出永磁同步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)分析中共性關(guān)鍵技術(shù):轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),電機(jī)參數(shù)與運(yùn)行性能計(jì)算分析,運(yùn)行性能改善和優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)以及工程應(yīng)用中電機(jī)系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)。

3、
　　2、開(kāi)展了永磁同步電動(dòng)機(jī)磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究?？偨Y(jié)了主要磁路系數(shù)的計(jì)算方法,提出了永磁體可提供最大每極磁通面積的近似計(jì)算法,對(duì)典型轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)作了分析和比較。設(shè)計(jì)了低速大扭矩永磁同步電動(dòng)機(jī)、永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī),分析了各自轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及主要結(jié)構(gòu)尺寸和基本磁路參數(shù)的計(jì)算方法。
　　3、從永磁體模型建立、空載與負(fù)載磁場(chǎng)計(jì)算、場(chǎng)路耦合分析等方面,研究了基于電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的永磁同步電動(dòng)機(jī)性能分析方法

4、。比較了電動(dòng)機(jī)采用不同轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)時(shí)的齒槽轉(zhuǎn)矩,以盤式永磁同步電動(dòng)機(jī)為例分析了轉(zhuǎn)子斜極對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩抑制的效果;研究了電樞反應(yīng)電抗及同步電抗/電感參數(shù)的計(jì)算方法,分析了凸極和隱極結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)電抗參數(shù)特點(diǎn)?；趫?chǎng)路耦合時(shí)步有限元法對(duì)一臺(tái)兩極異步起動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行了空載和負(fù)載起動(dòng)的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性分析。
　　4、研究了永磁同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,基于電磁參數(shù)、目標(biāo)函數(shù)和約束條件綜合選取,提出了場(chǎng)路結(jié)合優(yōu)化分析方法。對(duì)異步起