学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于有限元方法的DSPM电机电磁场分析

作　者: 程晓玲
导　师: 王晓远
学　校: 天津大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 双凸极永磁电机有限元电磁场气隙厚度转矩脉动
分类号: TM351
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 149次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

双凸极永磁电机(Doubly Salient Permanent Magnet Machine,简称DSPM)是一种新型的交流电机,它是随着功率电子学和微电子学的飞速发展而在90年代初出现的。双凸极永磁电机具有结构简单、控制灵活、动态响应快、高可靠性和高效率的优点,可实现各种特殊要求的转矩/转速特性,已成为电机和调速系统研究领域中的一个重点课题。目前,国内外对双凸极永磁电机的研究主要集中在两个方面,一方面是电机的基础理论,另一方面是电机的控制。在回顾了双凸极永磁电机的发展历史、介绍国内外对DSPM电机研究状况及了解系统组成后,本文根据双凸极永磁电机设计的基本理论设计了一台新型的12/8极定子型双凸极永磁电机作为样机,并主要对该样机进行了一些基础研究,主要内容如下:首先简要介绍了双凸极永磁电机的基本结构、工作原理和数学模型;其次,针对DSPM电机定、转子极存在显著的边缘效应和高度的局部饱和的特点,本文运用全场域二维有限元方法进行了电磁场的计算仿真,得到了电机在各种转子位置下的磁场分布规律,分析了电机的静态特性,主要包括电机的磁链特性、电感特性和转矩特性;最后,分析了气隙大小对电机静态特性的影响,发现气隙对DSPM转矩大小及转矩脉动的影响都较大,得到了样机的气隙厚度与输出转矩及转矩脉动的关系,为双凸极永磁电机的进一步研究和优化设计提供理论依据。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 问题的提出  7-8
  1.2 DSPM电机调速系统的构成及特点  8-10
  1.3 DSPM电机国内外研究概况  10-11
  1.4 本课题研究的主要内容  11-13
第二章 DSPM电机的工作原理及设计  13-23
  2.1 DSPM电机的基本结构及工作原理  13-16
    2.1.1 DSPM电机的基本结构  13-14
    2.1.2 DSPM电机的工作原理  14-16
  2.2 DSPM电机的数学模型  16-18
    2.2.1 DSPM电压方程  16-17
    2.2.2 DSPM磁链方程  17
    2.2.3 DSPM转矩方程  17-18
  2.3 DSPM电机的样机设计  18-23
    2.3.1 DSPM电机的结构特点  18-19
    2.3.2 DSPM电机的尺寸选择  19-20
    2.3.3 DSPM样机设计  20-23
第三章 DSPM电机的二维有限元分析  23-47
  3.1 电机电磁场的基本理论  23-27
    3.1.1 电磁场的基本方程  23-24
    3.1.2 稳态标量位和矢量位微分方程  24-25
    3.1.3 微分方程及其边界条件的建立  25-27
  3.2 有限元分析方法  27-31
    3.2.1 研究电机电磁场问题的基本方法  27-31
    3.2.2 ANSYS软件介绍  31
  3.3 DSPM电机的二维有限元分析  31-47
    3.3.1 DSPM二维有限元计算的基本假设  31-32
    3.3.2 DSPM二维有限元计算模型  32
    3.3.3 DSPM二维有限元计算的网格剖分  32-33
    3.3.4 DSPM二维有限元计算边界条件与载荷  33-34
    3.3.5 DSPM二维有限元计算与分析  34-44
    3.3.6 DSPM电机的静态特性  44-47
第四章气隙厚度对双凸极永磁电机转矩的影响  47-53
  4.1 DSPM 电机的转矩脉动  47-48
  4.2 DSPM电机的气隙厚度对转矩脉动的影响  48-53
    4.2.1 不同气隙下的永磁磁链特性  48-49
    4.2.2 不同气隙下电机相绕组的电感特性  49
    4.2.3 不同气隙下的电机转矩特性  49-53
第五章总结  53-54
参考文献  54-57
致谢  57

基于有限元方法的DSPM电机电磁场分析

内容摘要

全文目录

相似论文