多层绕组永磁同步电机及其电磁性能研究

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1、硕士学位论文多层绕组永磁同步电机及其电磁性能研究RESEARCHONMULTILAYERWINDINGPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSANDELECTROMAGNETICPROPERTY耿丽娜哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM351学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文多层绕组永磁同步电机及其电磁性能研究硕士研究生：耿丽娜导师：柴凤教授申请学位：全日制工程硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedInd

2、ex:TM351U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMULTILAYERWINDINGPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSANDELECTROMAGNETICPROPERTYCandidate：GengLinaSupervisor：Prof.ChaiFengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：Schoo

3、lofElectricalEngineeringAndAutomationDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要轮毂电机受到车轮空间的限制需要电机具有较高的转矩密度。分数槽集中绕组永磁同步电机具有端部长度短，转矩密度高，效率高，结构简单，易加工等优点使得它在低速大转矩电机上得到了广泛的应用。由于分数槽绕组永磁同步电机定子磁动势中存在丰富的空间谐波，这些谐波的存在大大限制了分数槽绕组的使用范围，

4、如何降低谐波成为了分数槽绕组电机亟待解决的问题。全文以分数槽多层绕组永磁同步电机为研究对象，以期解决分数槽绕组谐波含量高的问题。主要研究内容包括以下几个方面：首先，针对绕组的排布方式，分析多层绕组的分布规律，利用解析法给出不同极槽配合下多层绕组永磁同步电机的绕组因数计算公式，通过对不同极槽配合下多层绕组永磁同步电机绕组因数的计算，给出随绕组层数的变化谐波绕组因数和磁动势谐波幅值的变化规律。其次，电机的转矩脉动直接影响到车辆驾驶的稳定性和舒适性。从磁动势谐波的角度入手，利用解析法对电机的谐波转矩脉动进行理论分析，揭示不同极槽配合下电机的的转矩脉动及

5、转矩脉动随绕组层数的变化规律，给出分数槽多层绕组永磁同步电机抑制转矩脉动的机理，探讨多层绕组永磁同步电机对不同转子结构的转矩波动的影响。再次，电机的电感是影响电机输出特性的主要因素，利用解析法和有限元法对多层绕组永磁同步电机的绕组自感、互感、槽漏感、谐波漏感进行计算，给出多层绕组电机电感各参数及弱磁性能随绕组层数的变化规律。最后，分数槽绕组永磁同步电机的损耗也是限制其应用的关键问题，通过对多层绕组永磁同步电机的定子铁心损耗分析，揭示定子铁心损耗随绕组层数的变化规律；分析影响转子涡流损耗的因素，利用解析法分析不同次数谐波对永磁体涡流损耗的影响，得出

6、转子涡流损耗随绕组层数的变化规律；探讨多层绕组永磁同步电机不同转子结构对转子涡流损耗的影响。关键词：多层绕组；永磁同步电机；转矩脉动；谐波；电感；损耗-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractFSCWPMSMwiththeadvantagesofshortendturns,hightorquedensity,highefficiency,simplestructureandeasyprocessingmakesitwidelyusedonthefieldoflowspeedandhightorque.SincethestatorMMFo

7、ftheFSCWexistsrichspaceharmonicandthepresenceoftheharmonicgreatlylimitsthescopeoftheuseofFSCWPMSM,howtoweakentheharmonicbecomesanurgentproblemforFSCW.ThispaperbaseonFSMLWPMSMasanresearchobjecttosolvethisproblem.Theresearchcontentisasfollows.First,accordingtothewindmodeofwindi

8、ngwithdifferentnumberoflayers,thispaperanalysesthedistributionlawofd