筒形永磁调速器工作特性分析

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1、分类号：TH密级：UDC：621.3编号：201221401015河北工业大学硕士学位论文筒形永磁调速器工作特性分析论文作者：李雅楠学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：刘福贵职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringWORKINGCHARACTERISTICSANALYSISOFTHECYLINDRICALPERMANENTMAGNETGOVERNORbyLiYananSupervisor:Prof.LiuFuguiNovemb

2、er2014摘要永磁调速器是利用永磁耦合技术来达到驱动与调速目的的一种调速装置，可以实现电动机和负载间无机械连接并且可以使负载高效运转。对筒形永磁调速器的研究可以为优化筒形永磁调速器的性能提供理论依据。本文首先介绍了永磁调速器的工作原理和应用，然后对筒形永磁调速器气隙磁场和输出转矩进行了分析计算。主要研究内容包括：在有限元仿真软件中建立了筒形永磁调速器气隙磁场模型，并仿真分析了其气隙磁场的分布；通过仿真结果讨论了筒形永磁调速器的主要结构参数对其气隙磁场的影响，为进一步研究筒形永磁调速器的工作特性提供了理论依据；建立了计算输出转矩和涡流损耗的数学模型，分析了调速器各个主要结构参数对输出转

3、矩的影响。计算结果与仿真分析结果对比研究表明：随着转差速度的减小，输出转矩的变化趋势是先增大再减小的；在其他结构参数的尺寸固定的情况下，随着铜导体厚度增加，调速器的输出转矩也是有着先增大再减小的趋势的。通过对筒形永磁调速器气隙磁场及其输出转矩的计算分析，讨论了影响筒形永磁调速器工作特性的因素，本文得到的有关结论为筒形永磁调速器的设计生产以及进一步的工作特性分析提供了可靠的理论参考。关键词：筒形永磁调速器磁场分布输出转矩涡流损耗IABSTRACTPermanentmagnetgovernor(PMG)isanewspeedcontroldevice.Themagneticcoupling

4、technologyisutilizedtorealizethespeedcontrol.Anon-contact,high-efficiencyrunningbetweenthemotorandloadisachieved.ThestudyofthecylindricalPMGcanprovidetheorybasisforoptimizingtheworkingcharacteristicsofthePMG.Firstly,theworkingprincipleandapplicationsofthePMGaresimplyintroducedinthisthesis.Themag

5、neticfielddistributionandtheoutputtorqueofthePMGarealsoanalyzed.Theresearchcontentsinclude:thestructureofthecylindricalPMGismodeledbyusingtheelectromagneticfieldanalysismoduleoftheANSYSsoftware,andtheworkingmagneticfielddistributionissolvedbytheresultsofchangingthesizeofmainstructuralparameterso

6、fthePMG,whichcanprovideareferencefortheresearchofthePMG’sworkingcharacteristics;amathematicalmodelingoftheoutputtorqueandeddy-currentlossisbuiltinthisthesistoanalyzetheimpactofthesizeofPMG’smainstructuralparameterstotheoutputtorqueandtheeddy-currentloss.TheresultsofthemagneticfieldanalysisbytheA

7、NSYSsoftwareandtheresultsofthemathematicalmodelingarecompared.Thecomparisonsshowthat:astheslipspeedincreases,theoutputtorquefirstlyincreasesandthendecreases.Asthecopperconductorthicknessincreases,theoutputtorquefirstlyincrea