永磁直驱电机驱动力优化

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1、分类号学号M201370619学校代码10487密级硕士学位论文永磁直驱电机驱动力优化学位申请人：杨益学科专业：机械工程指导老师：白坤副教授答辩日期：2015.05.14AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDrivingForceOptimizationofDirectDrivePermanentMagnetMotorsCandidate:YangYiMajor:MechanicalEngineeringSupervisor:Assoc.Prof.BaiKu

2、nHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件

3、和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要电机是利用通电导线在磁场中受到安培力的原理来实现电能向机械能转换的电磁装置，它的主要作用是产生驱动力或力矩，为各种机械或者电器设备提供动力支持。电机驱动力是电机输出最重要参数之一，而怎样提高电机驱动力一直都是电机研究领域的重点。基于这一点，本文从永磁电机动子结构出发，系统

4、的研究了永磁电机动子结构中影响电机驱动力的若干因素，并通过对电机结构上的改进，使电机驱动力达到最大化。本文所研究的是永磁直驱电机的驱动力优化，首先对永磁电机驱动力优化进行原理性分析，通过对电机中的最小永磁-电磁单元以及最小受力单元的研究，选择对电机驱动力影响比较大的因素，如电机材料、动子背轭片尺寸、永磁体阵列为研究对象；然后再通过Maxwell仿真软件的参数化设计功能，对各个研究对象进行系统的仿真，研究它们对电机磁场以及驱动力的影响情况，并得到相应的仿真结论；最后通过对实验室自行设计的动磁式直线电机和双面切直驱电机两个实例进行具体分析，将仿真结论应用到电机结构中，通过搭建实验平台，测量两种电

5、机中的驱动力以及驱动力矩，并与仿真结果对比。通过实验结果与仿真结论的对比，验证了仿真优化中所获得的动子结构尺寸，并在实际情况下提高了永磁直驱电机驱动力。关键词：永磁直驱电机；电机优化；磁铁阵列；动子结构I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTMotorsareelectromagneticdevicestotransferelectricalenergytomechanicalenergybyusingtheprinciplethatAmpereforceswillbeappliedoncurrent-carryingcoilssurroundedbymagneticfields,them

6、ainfunctionofmotorsistogeneratedrivingforceortorqueformachinesandelectricalequipments.Theoptimizationdesignofmotorsisofgreatimportanceandattractsmuchresearchattentioninthefieldofelectricalengineering.Thisthesisisaimedatmaximizethedrivingforceofmotorbyoptimizingthestructureofthemotor.Theresearchofth

7、isthesisisdrivingforceoptimizationofdirectdrivepermanentmagnetmotors.Firstly,theimportantfactors,suchasstatorandrotormaterials,permanentmagnetdimensionsaswellaslayout,affectingthedrivingforceofmotorsaresele