（农业电气化与自动化专业论文）永磁发电机优化仿真设计的研究

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1、＼啾煳目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1．1永磁电机的国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1．1．1永磁电机的发展史⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1．1．2．稀土永磁电机国内外研究现状⋯⋯⋯⋯。1．1．3．稀土永磁电机发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1．2永磁电机的优点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1．3永磁电机的发展面临的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1．3．1不可逆退磁问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。1．3．2成本问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1．3．3稳压问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1．4本文

2、主要研究的内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．第2章永磁发电机的结构及工作特性分析⋯⋯⋯2．1永磁发电机的结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2．1．1永磁发电机的转子结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。2．1．2永磁发电机的定子结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2．2本文中的电机结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯+2．2．1转子结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2．2．2定子结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2．3永磁发电机的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2．3．1交流发电机的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2．3．2发电机的外特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2．4发电机的电枢反应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2．5永磁发电机的几种稳压方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、。2．6超大气隙稳定输出电压⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2．6．1磁密工作点的选择对电机性能的影响⋯．2．6．2空气磁阻对电枢反应的影响⋯⋯⋯⋯⋯．2．6．3本文的技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．第3章电磁场理论和有限元方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3．1电磁场计算方法简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3．2电机电磁场数值分析方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3．2．1电机电磁场有限元原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。3．2．2ANSOFT软件简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3．3几种常用场的介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3．4永磁发电机的建模及瞬态场分析⋯⋯⋯⋯⋯．3．4．1建立几何模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3．4．2建立2D模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯西南大学硕士学位论文3．4．3永磁发电机瞬态分析结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．30第4章定子磁密工作点的优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364．1方案1的瞬态场分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．364．2方案2的瞬态场分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．3方案3的瞬态场分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．394．4结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。40第5章发电机气隙的优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。4

5、25．1实验内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯425．2实验结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯425．3结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．48第6章结论与建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯516．1研究工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯516．2研究工作展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51参考文献：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51；发表论文及参加课题一览表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56摘要摘要近年来随着永磁材料强磁性能的不断提升和材料价格的不断降低，加上永磁发电机的诸多优点，越来越多的领域应用了永磁发电机。永磁发电机具有体积小，损耗低，效率高等优点，在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。但是永磁发电机输出电压的不稳定性限制了其应用范围，为了解决永磁发电机输出电压的不稳定性，人们大多数从电机本体和外部电力电子电路两方面来研究。本研究对稀土永磁同步发电机的结构和特性进行了详细的分析，并结合实际情况选取了发电

7、机的定转子结构。转子采用了径向励磁结构，使得发电机内部结构排列得更紧凑。永磁材料采用稀土钕铁硼，该材料具有高磁能积、高剩磁感应强度、高矫顽力、去磁曲线为直线等优点。本研究从永磁发电机的内部结构和工作原理出发，分析影响电机输出电压的内部因素，即电枢反应。为了减小电枢反应对发电机输出电压的影响，先优化电机定子齿部的磁密工作点和电机结构，再优化电机的气隙值，最终得到了合适的电机参数，稳定了永磁发电机的输出电压，提高了永磁发电机的性能，扩大了其应用范围，并为今后优化设计提供了方法参考。本