基于改进有限元分析的永磁调速器性能研究

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1、：ＴＨ３２分类号１单位代码：１０２２０密级：Ｗ《ＪＷｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕ｉ研究生学位论文论文题目：基于改进有限元分析的永磁调速器性能研究ｉ硕±生：±Ｍ指导教师．刘伟教授电气工程学科专业；：电力电子与电力传动研究方向２０１５年６月３日学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究ｘ作及取得的研究成果。据我所知，除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人己经发表或撰写过的研究

2、成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在义中作了明确说明并表不谢意。又〇１玉、作者签名：作據円期：多学位论文使用授权声明本人完令了解东北石油人学有关保留。、使用学位论文的规定学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被蒼阅和借？，阅可，１＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文可＾公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕±学位论文全文数据库》、《中国博±学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》

3、。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：巧或＇－Ａ７—：论文指导教师签名＂＾指导小组成员签名３小、＾ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringResearchonPerformanceofPMDbasedonImprovedFiniteElementAnalysisCandidate:TongQiangTutor:LiuWeiSpecialty:ElectricalEngineeringDateoforalexamination:10thJune2015U

4、niversity:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文基于改进有限元分析的永磁调速器性能研究摘要永磁调速器（permanentmagnetdevice，PMD）具有结构简单、可控启动、适应恶劣工况等优点，正逐渐取代其它电力传动设备应用于现代工业的各个领域。目前，永磁调速器的主要研究方向是基于有限元法对其内部磁场和传动性能进行优化与计算，但由于永磁调速器的磁场分析忽略了温度场、结构场等影响，其计算结果与实测值误差较大，因此如何进行多物理场耦合的有限元分析是该研究领域的主要研究方向

5、。本文首先利用Ansoft软件对永磁调速器进行磁场仿真计算，但磁场有限元分析的转矩计算忽略了铜盘涡流对工作性能的影响，因此提出一种基于电磁-热耦合的有限元分析方法，利用AnsysWorkbench软件搭建电磁-热耦合模型，针对铜盘涡流对永磁调速器性能的影响，将电磁场计算的涡流热功率作为热源导入温度场，在瞬态温度场模块中进行永磁调速器的温度场仿真，得到该模型的温度场分布并修正性能参数后再次进行电磁场仿真，最终得到与实测值误差更小、更为切合工程实际的输出转矩。然后，分析永磁调速器的转矩特性，通过磁场耦合力的分析推出临界转矩的基本理论

6、，分析超载启动和额定启动的转矩曲线，通过仿真分析得到永磁调速器的最大负载转矩。最后，对永磁调速器的传动效率进行分析，基于滑差计算的传动效率忽略了传动中的涡流损耗，因此提出一种基于涡流功率的计算传动效率的方法，永磁调速器在传动中的功率损耗主要由铜盘涡流产生，通过仿真计算分别得到涡流传动功率及涡流热功率，以此计算出永磁调速器的传动效率。关键词：永磁调速器（PMD），有限元分析，涡流，转矩，电磁-热耦合II东北石油大学硕士研究生学位论文ResearchonPerformanceofPMDbasedonImprovedFiniteEle

7、mentAnalysisABSTRACTPermanentMagnetDevice(permanentmagnetdevice,PMD)hasadvantagesofsimplestructural,controlledstart,adaptingtheharshconditionsandsoon,itisgraduallyreplacedbyotherpowertransmissionequipmentusingineachfieldofmodernindustry.Atpresent,themainresearchdirec

8、tionofPMDistheoptimizationandcalculationoftheinternalmagneticfieldandtransmissionperformancebasedonthefiniteelementmethod,butthemag