风机用外转子永磁同步电动机的优化与分析

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1、广东工业大学硕士学位论文（工程硕士）风机用外转子永磁同步电动机的优化与分析陈贤阳‘’■－■■：二（ｆＸ．；．。録稱ｉＣ静肉ｆｔ识論。：：念：＇＇－＇－化－＾Ａ－＾Ｖ＾．７．．ｒｒ．‘？…ｒ：ｙ广、，，、：．．，－，、……．．、等．：：，？二。．ｉｆ■■…．．．．－■．：－－，：？：：．．：：；，．：：：．：：／：：＾：：：：，．．二：＞「０〉；＾＾＾；４£：＜＾：？■■．■？二■＋七夕：－．乂＂，华释，十

2、：：ｈ：：：广１．‘．－：：》：＞：：：．；：．土．．優…．、．，一二：，二〇：：：：：广五年六月尋务．＃Ｋ：．■．‘－－■：■－■－■？：－、－：：乂ｆ、．〔，、如二＾找．．、－、：．；总：：．：．：像．：．：５；．士：．：：／．觀養＿￣－？？？？？＇．？…？二？■－）－．＇－■．：．．；Ａ：１１８４５分类号：学校代号：ＵＤＣ：１２０４１６６：密级：学号２１１广东工业大学硕士学位论文（工程硕士）风机

3、用外转子永磁同步电动机的优化与分析陈贤阳指导教师姓名：黄开胜教授、职称学科（专业）或领域名称：电气工程学生所属学院：自动化学院一五年六月四日论文答辩日期：二零ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｓ

4、ｉｓｏｆＯｕｔｅｒＲｏｔｏｒＰｅｒｍａｎｅｎｔｐｙＭａｎｅｔＳｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒｓｆｏｒＦａｎｓｇｙＣａｎｄｉｉｄａｔｅ：ＣｈｅｎＸａｎｙａｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＨｕａｎＫａｉｓｈｅｎｇｐｇＪｕｎ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＲ．Ｃｈｉｎａ５１０００６．，ｇ，ｇｇ，Ｐ摘要众所周知，目前调节风机

5、的风量的方式，：调节风门、挡板主要是人为的方式、阀门开度大小等控制方案。这些人为的调整方式，不但控制精度低，不能时刻使风机的风量处于合适大小，而且浪费大量的电能，电能的利用效率普遍较低。在当前新的领域中，其变频调速（即频控技术），通过改变电流的频率改变电机的转速，实。现无极调速，来达到实际需要的电机速度，达到节能节电的效果，从而调节风量大小《２０－为响应国家工信部电机能效提升计划（１３２０１５年）》，电机企业未来目标主要放在制造高效节能电机上。永磁同步电动机具有效率高、功率因数

6、高、调速性能一好、所占的空间体积小等，是种理想的高效节能电机。永磁同步电机具有宽速度调节范围内高效的优势，深受广大生产企业、高校及研究单位的青睐。但其固有的电磁噪音和齿槽转矩的问题一，直是解决的关键所在的核心。一一本课题来源于佛山家生产风机的企业，有关设计和优化款外转子风机用永磁同步电动机，要求其具有效率高、振动小、噪音低的优点。首先介绍ＡＮＳＹＳ有限元知识和Ｍａｘｗｅｌｌ软件平台建立二维模型的方法。然后就常见的几种槽极配合９槽６极、１２槽８极、１２槽１０极、１５槽１０极，

7、从径向力波方面分析出分数槽画有的电磁噪音的问题。紧接着从气隙磁密的谐波分析和齿槽转矩幅值优化这两个方面研究，选用最佳槽极配合１２槽１０极，可有效地降低齿槽转矩和削弱气隙磁密的谐波含量。并就试制出一的款电机（原电机）存在振动大和电磁噪音问题：从磁钢的极弧，采取的方法是系数的优化来降低齿槽转矩，从磁钢偏心距合理设置来优化气隙磁场波形，得出磁钢一的最佳极弧系数和偏心距，试制款新的。就优化后的磁钢极弧系数和偏心距等参数样机（新电机）。通过对原电机和新电机进行有限元分析并对比，得出新电机

8、输出转矩波动小、气隙谐波小、空载反电动势更趋近于正弦化，在理论上，可以得出新电机具有更低的振动和更小的电磁噪音一。最后根据优化后的尺寸参数试制款新的样机，测试其性能参数和噪音，新样机符合优化设计的要求。本文通过试制样机的性能与一］ＶＩａｘｗｅｌｌ２ＤｌＤ仿真值进行对比分析，得出Ｍａｘｗｅｌ２有限元分析的正确性。本文具有定的工程价值和参考价值。关键词：频控技术；高效节能电机；外转子风机；槽极配合；永磁同步电动机；分数槽电磁噪音Ａ