学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
高速永磁电机定子损耗计算与实验测试研究
作 者: 张国卫
导 师: 王凤翔
学 校: 沈阳工业大学
专 业: 电机与电器
关键词: 高速永磁电机 铁耗计算 高频 定子开槽
分类号: TM351
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 457次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
高速永磁电机具有转速高、电机尺寸小、功率密度大、效率高等显著优点,因此高速永磁电机有广阔的应用前景,如在高速压缩机、储能飞轮、纺织、高速磨床等方面的应用。然而高速永磁电机存在着许多技术难点,包括电磁与结构设计、转子强度与刚度分析、永磁体的保护、高速电机的磁悬浮技术、高频与高速附加损耗计算、温升计算与冷却散热方式等。永磁体的温升过高会引起永磁体的退磁,所以准确计算电机内部的损耗,合理设计通风散热,对高速电机尤其重要。针对高速电机定子电流频率高,铁耗大,准确计算困难的问题,本文以高速永磁电机的定子损耗为研究对象,进行了一定的理论研究和实验验证。主要进行以下几方面的研究:在高频下,工频定子铁心损耗的计算方法已不再适合于高速电机。要准确计算定子损耗,进行硅钢片损耗系数的测试是很必要的。普通仪表在高频下测量误差大,而专用的功率分析仪又很昂贵。为解决这一难题,研究了一种基于数字示波器,在高频(400Hz)下测试硅钢片单位质量损耗的方法,并进行了测试方法可行性的验证。实验证明,这种方法测量结果较精确,能满足实际工程的应用,有很大的实用价值。计算了传统理论下硅钢片损耗计算模型和基于Bertotti分立铁耗原理定子损耗计算模型的参数。基于有限元软件Magnet,分析了两种模型计算铁耗的方法,这种方法比传统解析法更准确。高速电机的定子开槽可以有多种情况,不同的开槽数对电机定子的损耗及其它性能都有一定影响,采用有限元场路结合的方法分析了定子开槽的影响。并提出一种在少槽定子齿冠开小齿的结构,这种结构可以同时减少转子涡流损耗和转矩脉动。
|
全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-11 第一章 绪论 11-17 1.1 课题的目的和意义 11-12 1.2 高速永磁电机的国内外研究现状 12-15 1.2.1 国外研究现状 12-14 1.2.2 国内研究现状 14-15 1.3 课题研究的主要内容 15-17 1.3.1 高速永磁电机定子硅钢片损耗系数的测量 15-16 1.3.2 建立高速永磁电机的铁耗计算模型 16 1.3.3 定子开槽对定子铁耗及其他电机性能的影响 16-17 第二章 定子硅钢片损耗系数的测量 17-28 2.1 铁心中的损耗 17-18 2.1.1 涡流损耗 17-18 2.1.2 磁滞损耗 18 2.2 定子硅钢片的损耗测量的原理与实验 18-24 2.2.1 损耗测量原理 18-20 2.2.2 测量方法 20-21 2.2.3 损耗测试的实验 21-24 2.3 定子硅钢片损耗测定 24-27 2.3.1 测试方法可行性验证 24-25 2.3.2 高频下硅钢片损耗测定 25-27 2.4 本章小结 27-28 第三章 高速电机定子铁耗的计算方法研究 28-39 3.1 引言 28 3.2 高速电机的有限元分析 28-32 3.2.1 有限元模型建立 29-30 3.2.2 生成旋转气隙和旋转部件 30 3.2.3 编辑设定材料特性 30-31 3.2.4 外接电路的设计 31 3.2.5 设定边界条件和网格参数 31 3.2.6 后处理 31-32 3.3 传统理论定子铁耗模型 32-34 3.3.1 损耗系数K的确定 33 3.3.2 频率指数a的确定 33-34 3.3.3 有限元场路结合法求电机定子损耗 34 3.4 基于Bertotti分立铁耗原理的铁耗模型 34-37 3.4.1 基于Bertotti分立铁耗计算模型系数确定 34-36 3.4.2 基于分立铁耗模型铁耗的有限元计算方法 36-37 3.5 两种模型的对比 37-38 3.6 本章小结 38-39 第四章 定子开槽对高速永磁电机铁耗及其他性能的影响 39-58 4.1 引言 39 4.2 不同槽数定子尺寸的确定 39-43 4.3 永磁转子的结构设计 43-45 4.4 定子开槽对电机铁耗影响的理论分析 45-46 4.5 不同定子槽数对电机性能的影响 46-52 4.5.1 高速永磁电机的有限元建模 46-47 4.5.2 定子开槽对定子铁心损耗的影响 47-48 4.5.3 定子开槽对转子永磁体损耗的影响 48-49 4.5.4 定子开槽对空载反电势的影响 49-50 4.5.5 定子开槽对转矩脉动的影响 50-52 4.6 定子齿冠开槽对电机性能的影响 52-57 4.6.1 齿冠开槽数对高速电机性能的影响 52-53 4.6.2 齿冠开槽深度对高速电机性能的影响 53-54 4.6.3 齿冠开槽宽度对高速电机性能的影响 54-56 4.6.4 齿冠开槽对高速电机反电势的影响 56 4.6.5 齿冠开槽和多槽电机性能的比较 56-57 4.8 本章小结 57-58 第五章 高速永磁电机样机研制与实验研究 58-62 5.1 高速永磁电机样机图 58-59 5.2 高速电机的变频启动 59-60 5.3 高速电机的反电势测量 60 5.4 本章小结 60-62 第六章 结论 62-63 参考文献 63-66 在学研究成果 66-67 致谢 67
|
相似论文
- 多基地高频雷达固定站中央主机软件研制,TN957.5
- 多基地固定站高频超视距地波雷达主控机软件研制,TN958.93
- 基于EPC C1G2协议的超高频RFID系统设计及仿真,TP391.44
- 农杆菌介导的菜心遗传转化研究,S634.5
- 成人手和腕部高频超声检查及临床应用,R445.1
- 高频超声及弹性成像评价糖尿病合并微量白蛋白尿患者颈动脉硬化及管壁弹性,R445.1
- 串联谐振式高压电容器充电电源研究,TM53
- 应用于并联型高压断路器的高耦合度分裂电抗器高频暂态过电压研究,TM864
- 高频超声对婴儿胆道闭锁的鉴别诊断价值探讨,R445.1
- 低沸点燃油润滑性评估方法研究,TH117.22
- 基于语音比选技术的空管地空通信覆盖优化研究与实现,TN914
- 铝钢异种金属螺柱熔钎焊工艺试验方法研究,TG454
- 级联型多电平交流变换器及其应用研究,TM46
- 内部人交易对股票流动性影响研究,F224
- 同轴型微波介质滤波器研究,TN713
- 超高频偶极子天线设计方法研究,TN821.4
- 基于滤波器分解的奇异摄动系统的H_∞/H_控制,TP13
- 2D高频激振阀的优化设计与实验研究,TH134
- 谐振式材料疲劳试验系统振动载荷的模型预测控制技术研究,TH87
- 高频隔离多电平交流变换器的拓扑推衍方法研究,TM46
- 毫米波三波束卡塞格伦天线设计,TN823.28
中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 特殊电机 > 永磁电机
© 2012 www.xueweilunwen.com
|