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1、沈阳工业大学硕士学位论文电梯用外转子永磁同步电动机的设计与研究TheDesignandResearchofExternalRotorPermanentMagnetSynchronousMotorUsedasElevator作者：苏哲单位：电气工程学院指导教师：胡岩教授单位：沈阳工业大学协助指导教师：单位：单位：论文答辩日期：2015年2月27日学位授予单位：沈阳工业大学摘要现代社会中，电梯与人们生活紧密相连。电梯曳引电机，其性能直接影响电梯的起动、制动、加减速度等指标。外转子永磁同步电动机作为电梯驱动系
2、统无齿轮曳引电机具有很多显著的优点，特别是它具有效率高，机械噪音小，动态响应快，体积小的优点，因此其应用制造越来越广泛。首先分析外转子永磁同步电动机的双层短距分数槽绕组理论，分数槽可以降低齿槽转矩，并设计绕组连接方案。然后根据永磁同步电动机设计方法，进行设计两台外转子永磁同步电动机。使用磁路计算方法，进行初步估算电机的电磁参数。通过电磁场仿真软件Ansoft建立电动机的有限元模型，进行磁场计算，再根据场算参数空载漏磁系数等修正路算公式中的系数，完善电机设计结果。分别对两台电机进行了仿真分析，分别对比电机
3、空载、负载运行数据，得出较好的设计方案。将方案一电机性能与已制造电机进行的测试结果对比，并进行误差分析，证明电机设计的可行性。然后使用MATLAB对所设计电机进行气隙磁密谐波的傅里叶分解，得到基波和谐波幅值，其中3次，5次，7次谐波较大。详细分析偏心磁极法削弱气隙磁密谐波的原理，得到气隙磁密偏心磁极时径向充磁或者平行充磁时的表达式，并使用解析方法计算出较好的偏心距。根据所得较好的偏心距，分别仿真偏心距h为45、47、50、53mm时的气隙磁密的谐波，经过计算对比，得出准确的电机性能较好的偏心距，证明结果
4、的有效性，使电梯用外转子永磁同步电机运行更加平稳。关键词：外转子永磁同步电动机，分数槽，气隙磁密，谐波分析，偏心距IAbstractElevatoriscloselyrelatedtohumanbeingsnowadays.Motorisavitalpartoftheelectricalintegrationdevice,anditsperformancedirectlyaffectstheperformanceofstarting,braking,accelerationanddeceleration
5、oftheelevator.Therearemanysignificantadvantagesoftheexternalrotorpermanentmagnetsynchronousmotor(PMAM)usedasagearlesselevatormotordrivesystem,especiallythehighefficiency,,fastdynamicresponse,smallsize,sotheyaremoreandmorewidelymanufacturedandapplication.
6、Firstly,thetheoryofexternalrotorPMAMfractional-slotdoublewindingsofshortpitchlayerswasanalyzed,whichcanreducethecoggingtorque.Andthenwindingconnectionschemewasdesigned.TwoexternalrotorpermanentmagnetsynchronousmotorsweredesignedbasedonthePMSMdesignmethod
7、s.Usetheprogramtofinishthemotorelectromagneticdesign,togetthemotordesignparameters,thenuseAnsofttosetupthefiniteelementmodelsaccordingtotheseparameters,consummatethedesignaccordingtotheresultsofsimulation,suchasno-loadleakageco-efficient.Thenthemotors’no
8、-loadandrated-loadperformanceswereanalyzedandsimulated,toachievethebetterscheme.Thenanalyzetheerrorbetweenthedesignedmotorandthemanufacturedmotor’smeasuredperformance,andprovethecorrectnessofthemotordesign.Theairgapfluxden
