永磁同步发电机的设计及磁场有限元分析

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1、湖南工程学院应用技术学院毕业设计(论文)诚信承诺书本人慎重承诺和声明：所撰写的《永磁同步发电机的设计及磁场有限元分析》是在指导老师的指导下自主完成，文中所有引文或引用数据、图表均已注解说明来源，本人愿意为由此引起的后果承担责任。设计(论文)的研究成果归属学校所有。学生(签名)年月日湖南工程学院应用技术学院毕业设计（论文）任务书题目：永磁同步发电机的设计及磁场有限元分析姓名*****系************专业电气工程及其自动化班级****学号************指导老师*******职称******教研室主任******一、基本任务及要求：1、基本数据：1

2、）额定功率：PN=7.5KW2）连接方式：Y3）额定电压：UN=400V4）额定转速：nN=1500r∕min5）相数：m=36）功率因数：cos=0.97）效率：η=0.948）冷却方式：空气冷却2、本毕业设计课题主要完成以下设计内容：（1）按所给定技术要求完成永磁同步发电机的电磁设计方案；（2）用ANSOFT或ANSYS有限元法对发电机磁场进行仿真研究；（3）说明书编制。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二、进度安排及完成时间：2月27日——3月10日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告　　　　　　　　3月11日——3月23日：毕业

3、实习、撰写实习报告　　　　　　　　　　　　　　　　3月24日——4月25日：毕业设计（电磁设计）　　　　　　　4月26日——5月20日：毕业设计（磁场有限元分析）　　5月下旬：毕业设计中期抽查　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5月21日——6月1日：撰写毕业设计说明书（论文）　　　　　　　　　　　　　　　6月2日——6月9日：修改、装订毕业设计说明书（论文），并将电子文档上传FTP　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　6月10日——6月12日：毕业设计答辩　　　　　　　湖南工程学院毕业设计论文前言随着现代工

4、业的高速发展，能源的需求量也日益增加。电能作为现代工业中最重要的二次能源，也发挥着越来越重要的作用。而电机作为电能的生产者和主要的消费者，它的需求量在工业制造中占有很大的比例。电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。为了在电机内建立进行机电能量转换所必需的气隙磁场，可以有两种方法：一种是在电机绕组内通以电流来产生磁场，例如普通的直流电机和同步电机，这种电励磁的电机既需要有专门的绕组和相应的装置，又需要不断供给能量以维持电流流动；另一种是由永磁体来产生磁场。由于永磁材料的固有特性，它经过预先磁化（充磁）以后，不再需要外加能量就能在其周围空间建立磁场，

5、这就是既可简化结构，又可以节约能量的永磁电机。永磁同步发电机的应用领域广阔，功率大的如航空、航天用主发电机、大型火电机组用副励磁机，功率小的如汽车、拖拉机用发电机、风力发电机、小型水力发电机、小型内燃发电机组等都广泛采用各种类型的永磁同步发电机。永磁电机的发展依赖于永磁材料等相关电机材料，从最初的永磁电机的诞生到近年来各种高性能永磁电机的出现，这正是永磁电机随着永磁材料的更新换代的过程。永磁电机的应用从最初的单一领域而发展到如今的国防、工农业生产和人们日常生活等更为广泛的应用领域；同时也随着各种现代化技术的日益成熟向着大功率化、微型化、多样化、高性能化等方向不断

6、发展。我国稀土资源丰富，“稀土不稀”，稀土矿的储藏量为世界其他各国总和的四倍左右，号称“稀土王国”。我国稀土矿石和稀土永磁的产量都居世界前列，因此充分发挥我国稀土资源丰富的优势，大力研究和推广应用以稀土永磁电机为代表的各种永磁电机，对实现我国社会主义现代化具有重要的理论意义和实用价值。目录湖南工程学院毕业设计论文摘要IAbstractII第1章绪论11.1永磁材料发展概况11.2永磁同步发电机显著优点11.3永磁同步发电机的发展方向和前景2第2章永磁同步发电机结构和原理32.1永磁同步发电机结构32.1.1转子结构32.1.2定子结构32.2永磁同步发电机原理及

7、特性42.2.1工作原理42.2.2运行特性42.3永磁同步发电机的设计特点62.3.1永磁材料和转子结构的选择62.3.2固有电压调整率和降低措施6第3章设计方案83.1转子设计83.1.1永磁材料的选择83.1.2转子磁路结构83.2定子设计93.2.1定子铁心93.2.2定子绕组形式10第4章电磁设计程序114.1额定数据：114.2永磁材料的参数尺寸确定114.3转子结构尺寸:134.4定子绕组和定子冲片尺寸134.5磁路计算164.6电压调整率和短路电路计算22湖南工程学院毕业设计论文4.7损耗和效率计算23第5章磁场有限元分析255.1有限元分析法和

8、Ansoft软件介绍25