分数槽集中绕组表贴式永磁同步电动机的设计

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1、国内图书分类号:TM351工学硕士学位论文分数槽集中绕组表贴式永磁同步电动机的设计硕士研究生：盖耀辉导师：温嘉斌申请学位级别：工学硕士学科、专业：电机与电器所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TM351DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignofSurfaceAmountPermanentMagnetSynchronousMotorwithFractional-slotConcentratedWindingCand

2、idate:GaiyaohuiSupervisor:WenjiabinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality:ElectricalMachineandApparatusDateofOralExamination:March,2015University:HarbinUniversityofScienceandTechnology分数槽集中绕组的表贴式永磁同步电动机设计摘要高效率电机的发展能大大减少工业和日常生活中能源系统的成本，减少对化石能源的需求和有害气体排放。然而电机设计是

3、基于多种因素的综合过程，包括经济因素，材料的局限性，产品的规格等。同时电机设计也是一项复杂的多物理场任务，包括电场设计、磁场设计、绝缘设计、温度设计和机械设计。然而，落后的传统电机的设计既不能反映过去三十多年的发展，也不能有效的权衡电机的多物理场之间的利弊。本论文主要集中在研究一种快速有效的分数槽集中绕组的表贴式永磁电动机电磁设计方法，主要的影响因素有能源、机械负载、温度效应，最前沿的材料和加工能力。这种设计方法是基于电磁分析设计和类似的电机模型，只需要考虑大约六个主要设计参数。相对于传统和其它存在设计方法，本方法并没有试探性的选择设计变量并且不

4、需要反复的手工设计迭代，计算时间大大减少，并且设计周期相对于传统电机设计大大的减少。本文根据表贴式永磁电动机的结构设计特点，在槽电动势星形图的帮助下，给出了分数槽集中绕组表贴式电动机的槽数与极对数配合条件，并得出本文所设计电机的槽数与极对数。最后，根据上述确定的电磁计算方案，制作样机。并利用InfolyticaMagnet软件进行仿真，并且分析样机的空载、负载特性。本文研究内容主要包括空载的气隙磁密、相电流、齿槽转矩、负载转矩等参数。关键词永磁电机；表贴式；电磁设计；分数槽集中绕组-I-DesignofSurfaceMountPermanentM

5、agnetSynchronousMotorwithFractional-slotConcentratedWindingAbstractAdvancesinelectricalmachinerywithhighefficienciescouldsignificantlyreducethecostofindustrialandresidentialenergysystems,therebyreducingfossilfuelneedsandemissions.Electricalmachinedesignisacomprehensiveprocess

6、basedonseveralfactors,includingeconomicfactors,materiallimitations,specifications.Atthesametime,machinedesignisamulti-physicstaskcomprisingofelectricdesign,magneticdesign,insulationdesign,thermaldesignandmechanicaldesign.However,theout-of-dateconventionalmachinedesigncanneith

7、erreflecttheadvancesinthepast30years,norexploitthetrade-offsbetweendesignfactorsfromthemulti-physicsnatureoftheelectricalmachine.ThisworkfocusonthedevelopmentafastandefficientmethodforthedesignofSurfaceMountPermanentMagnetSynchronousMotorwithFractional-slotConcentratedWinding

8、,asinfluencedbytheenergysource,mechanicalloads,thermaleffects,andthe