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《永磁同步电机损耗及热特性的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要随着工业的发展，永磁同步电机的应用越来越广泛，相比于电励磁电机，其效率更高，功率密度更大，结构相对简单，耐用性更高。因此在很多场合都使用永磁同步电机作为提供动力的部件，此时电机能否正常运行就十分重要。如果电机温升过高，会使永磁体发生去磁、绕组绝缘脱落，同时电机旋转时永磁体和转子受到的应力也会变大，因此对于电机的温升研究十分重要。本文对一台5.5kW的异步启动电机的损耗、温升及应力进行了分析和计算。首先，设计了一台5.5kW的异步起动永磁同步电机，对电机主要尺寸、气隙长度、定子槽、绕组和转子的尺寸进行确定，并对空载和负
2、载情况进行仿真，可看出电机的起动性能。其次，分析了电机空载和负载状况下定子齿部和轭部磁密在法向和切向的分量值，并分别计算了定子齿部和轭部的铁耗、转子铁耗和永磁体涡流损耗，计算了永磁体分段数不同时涡流损耗的变化。然后，对电机进行适当简化，网格剖分，确定边界条件和材料属性，将计算出的额定负载时的损耗用做热源对电机进行了三维温度场计算，得到电机各部件温度分布结果。同时改变电机绕组绝缘材料，冷却气体风速和风温，得到不同情况下电机温度的分布，分析这些参数改变对电机温度及冷却效果的影响。最后，根据算出的电机稳定运行时永磁体和转子温度
3、，分析了此时永磁体和转子受到的径向应力、切向应力和等效应力。同时计算了不同温度时，电机在额定转速下，永磁体和转子受到的各个应力大小，得到了其变化规律。关键词：电磁设计，电机损耗，温升，永磁体和转子应力IAbstractWiththedevelopmentofindustry,permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)isappliedmoreandmorewidely.Comparedwithelectricexcitationmotor,itsefficiencyishigher,pow
4、erdensityisbigger,structureisrelativelysimple,anddurabilityishigher.Therefore,thepermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)isusedasadynamiccomponentinmanysituations,andthenormaloperationofthemotorisveryimportantatthistime.Ifthemotortemperaturerisestoohigh,thepermanent
5、magnetwillbedemagnetizedandthewindinginsulationwillfalloff.Whenthemotorrotates,thestressofthepermanentmagnetandrotorwillalsoincrease,soitisveryimportantfortheresearchofthetemperatureriseofthemotor.Inthispaper,theloss,temperatureriseandstressofa5.5kWsynchronousmot
6、orareanalyzedandcalculated.First,a5.5kWlinestartpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)isdesigned.Mainsize,airgap,statorslot,windingandrotoraredetermined,andtheno-loadandloadedconditionsaresimulated,andthestartingperformanceofthemotorcanbeseen.Secondly,thenormaland
7、tangentialcomponentsofthetoothandyokeareanalyzed,andtheironconsumptionofthetoothandyokeiscalculated.Therotorcorelossandthepermanentmagneteddycurrentlossarecalculated,andtheeffectofthenumbersofpermanentmagnetsectionsontheeddycurrentlossisanalyzed.Then,thelosscalcu
8、latedatratedloadisusedasheatsource,andthemotorisproperlysimplified.Themeshisgeneratedandtheboundaryconditionsandmaterialpropertiesaredetermined.Thethree-dimens
