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家用电器用三相变频调速永磁电动机的研究

作　者: 齐雯
导　师: 冯桂宏
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 家用电器永磁同步电机性能分析实验
分类号: TM351
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着人们对节能降耗理念的逐步认识,家电市场对节能产品的需求也日益增大。电动机作为家用电器的主驱动对家电性能起到至关重要的作用。目前,家用电器大多采用单相感应电机,存在效率低,功率因数低等众多问题。提高家电用电动机的性能,是当前家用电器领域中亟待解决的问题之一。本文分析了家用电器用电动机的现状以及未来的发展趋势,对比传统单相感应电机加皮带传动的驱动系统,提出更具优势的单相电源供电的三相变频调速永磁电动机系统。首先,针对家用电器普遍使用单相交流电源(220V,50Hz)供电的条件,设计了一台三相变频调速永磁电动机,由单相电源输入,经过变频器整流逆变,变频器输出供电,驱动家用电器。其次,应用Ansoft二维有限元分析软件,对电机进行电磁场仿真分析,以及反电势、效率、功率因数等电机性能仿真,并与单相感应电机进行对照。最后,分别对三相变频调速永磁电机和单相感应电机进行空载实验、负载实验,通过对电机功率、速度和转矩等实验数据的测量及分析,比较两台电动机的效率、功率因数等性能指标,并验证样机设计的合理性以及将三相变频调速永磁电机应用于家电领域的可行性及优越性。仿真及实验结果表明,家用电器用三相变频调速永磁电动机与单相感应电机相比较,电机的效率、功率因数等性能都有提高。能够改善家电用电动机的性能,在节能方面具有重要意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 课题的背景及意义  10-11
  1.2 家电用电机的应用现状及发展趋势  11-14
    1.2.1 家电用电机的应用现状  11-13
    1.2.2 家电用电机的发展趋势  13-14
  1.3 论文主要内容  14-16
第二章单相感应电机和三相永磁电机的性能分析  16-24
  2.1 单相感应电机分析  16-21
    2.1.1 单相感应电机特点  16-19
    2.1.2 单相感应电机的分类  19-20
    2.1.3 单相感应电机主要问题  20-21
  2.2 三相变频调速永磁电机分析  21-23
    2.2.1 三相永磁电机分析  21-22
    2.2.2 三相变频调速永磁电机用于家电中的优势  22-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章三相变频调速永磁电机的设计  24-36
  3.1 家用电器用电机的设计原则  24-26
    3.1.1 工作特点  24-25
    3.1.2 驱动类型  25-26
  3.2 家电用三相变频调速永磁电机驱动系统的结构  26-29
  3.3 三相变频调速永磁电机的电磁设计  29-35
    3.3.1 电磁负荷的选择  29-30
    3.3.2 定转子结构设计  30-31
    3.3.3 气隙长度的选择  31
    3.3.4 电枢绕组设计  31-32
    3.3.5 永磁体设计  32-34
    3.3.6 主要参数的计算  34-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章三相变频调速永磁电机的仿真分析  36-44
  4.1 有限元模型的建立  36-38
  4.2 电磁场分析  38-41
    4.2.1 电机中的磁场分布  38-40
    4.2.2 电机中的气隙磁密分布  40-41
  4.3 性能分析  41-43
    4.3.1 空载反电势的计算  41-42
    4.3.2 电机性能仿真  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第五章电机实验及性能分析  44-56
  5.1 绝缘电阻及绕组直流电阻的测定  45-47
  5.2 空载实验  47-49
  5.3 负载实验  49-55
    5.3.1 效率特性  51-52
    5.3.2 功率因数特性  52-53
    5.3.3 调速特性  53-55
  5.4 本章小结  55-56
第六章结论  56-57
参考文献  57-59
在学研究成果  59-60
致谢  60

家用电器用三相变频调速永磁电动机的研究

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