无铁心轴向磁场永电机涡流损耗与内部温度场研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼工些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：P臼胡P签字日期：加圹年f月≥f日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼工业太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼王些态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和

2、借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：P日期r导师签名：签字日期：如fJ_年f月叫日签字日期：力『厂年／月2／日万方数据ffIIIIIIIIIIIUlIIY2757025学位论文的主要创新点一、目前对定子无铁心轴向磁场永磁电机涡流损耗的影响因素研究甚少，本文利用三维时步有限元法，研究了电机结构参数及驱动方式对电机涡流损耗的影响，并得出导致电机涡流损耗过大的原因。二、针对定子无铁心轴向磁场永磁电机在实际运行中存在发热严重的问题，本文利用三维有限元模型分析了不同工况及不同驱动方式下电机内部温度分布规律，

3、得出了电机过热的原因，为降低电机温度提供依据。万方数据摘要定子无铁心轴向磁场永磁电机是一种气隙为平面、定子无铁心及磁场方向为轴向的新型电机。该电机由于具有结构紧凑、轴向尺寸短、功率密度高和运行效率高等优点，被广泛应用于电动自行车、分布式发电、纺织机等领域。但此电机在实际运行过程中存在发热严重的问题，降低了电机的运行效率。因此，对该电机发热严重的影响因素进行研究，有助于优化电机设计，保证电机的高效可靠运行。本文通过理论分析、仿真计算和实验验证对定子无铁心轴向磁场永磁电机在不同运行条件下的涡流损耗及电机温升进行了系统研究。首先建立电机的三维电磁场有限元模型，对电机在不同工况下的电

4、磁场进行仿真，得到不同工况下电磁场的分布，为计算电机损耗提供依据；在此基础上，分析了电机结构参数(电感)及电机不同工况下对电机损耗的影响，揭示了涡流损耗的主要影响因素；最后，在一定假设条件下，利用电机的有限元模型，对电机不同工况及不同驱动方式下的电机温度场进行仿真分析，得出影响电机温升的因素并提出降低电机温升的措施。通过对定子无铁心轴向磁场永磁电机涡流损耗及电机温升的分析，得出电机温度分布受电枢电流谐波的影响显著，电机的驱动方式及电机的结构参数会影响电机的电枢电流谐波。通过适当增加开关管的开关频率、合理选择滤波参数及设计合适的电机电感参数可以减少电枢电流谐波，进而降低电机运行

5、时的温度。关键词：无铁心轴向磁场永磁电机；电磁场；涡流损耗；温度场；有限元万方数据ABSTRACTThestatorcorelessaxialfluxpermanentmotor(SCAFPM)isanovelmotorthathasfiatplane，noironcoreandaxialmagneticfield．Becauseofthecompactstructure，shortaxialsize，hi曲powerdensityandconsiderableoperatingefficiency,thismotoriswidelyappliedinallsortsoffi

6、eldsincludingelectricbicycle，distributedgeneration，loomandSOon．HoweveLinpracticalprocess，thereexiststobeoverheatingproblem，whichdecreasestheoperatingefficiency．Therefore，studyingtheinfluencefactorsthatleadtOseriousheatisbenefidaltomotoroptimizingdesignanditsoperation淅t11llighefficiencyandre

7、liability．Thispapertakessystematicresearchontheeddy—currentlossandmotor’StemperatureriseindifferentoperatingconditionsforSCAFPMthroughtheoreticalanalysis，simulationcalculationandexperimentalverification．Firstly,byestablishingthe3一Delectromagneticfiniteel