内置切向式永磁同步发电机电磁设计及分析

《内置切向式永磁同步发电机电磁设计及分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号:TM358工学硕士学位论文内置切向式永磁同步发电机电磁设计及分析硕士研究生：崔雪萌导师：梁艳萍申请学位级别：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:TM358DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringElectromagneticDesignandAnalysisofIPMwithTangentialStructureCandidate：CuiXuemengSupervisor：LiangYa

2、npingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalMachinesandApparatusDateofOralExamination：March,2015HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology内置切向式永磁同步发电机电磁设计及分析摘要随着军用装备、航空航天和混合动力汽车等领域的需求，内置切向式永磁同步电机作为发电机应用时具有功率密度高、能量损耗小和运行可靠性好等特点，因而引起人们越来越多的注意。本文针对此种

3、结构的电机在设计、磁路计算和谐波含量高等方面存在的问题，做了如下工作：首先，建立了内置切向式永磁同步发电机二维有限元模型，针对此种结构的电机特有的漏磁场，分析了常用的三种隔磁方法，分别阐明了其特点并计算了空载漏磁系数，分析了其隔磁性能的影响因素，随后利用VB编写了内置切向式永磁同步发电机电磁计算软件，软件采用磁路的方法计算并可调用有限元软件进行分析，磁路计算结果与有限元计算结果对比误差在可接受范围内。其次，建立了内置切向式永磁同步发电机三维有限元模型，计算得到空载工况和负载工况时磁场分布和电压波形，对气隙磁密和电压波形进行谐波分析，电压波形畸变率较高，

4、且齿槽转矩较大，通过三相短路工况找到了电枢反应最为剧烈的时间点，分析了电机的抗去磁性能，确定永磁体不会发生不可逆退磁，分析了电机直轴磁场和交轴磁场，计算了不同负载时电机的电抗参数。最后，针对波形畸变率高和齿槽转矩大的问题，尝试采用分数槽集中绕组、非均匀气隙、定子斜槽和改变磁极宽度四种方法改善电机性能，分别比较采用不同方法时气隙磁密、电压谐波含量、电压、齿槽转矩、损耗和效率等参数，电机的性能参数得到了不同程度改善，比较了这四种方法的优缺点，并分析了电机调整率的影响因素。关键词内置式永磁同步电机；电磁设计；性能分析；有限元法-I-Electromagnet

5、icDesignandAnalysisofIPMwithTangentialStructureAbstractAsthereareincreasinglydemandinmilitaryequipment,aerospaceandhybridcars,IPMwithtangentialstructurehasfeaturessuchashighpowerdensityandlowenergyloss,andgoodreliability,thereforecausespeoplemoreandmoreattention.Aimingatproblems

6、ofthiskindmotorindesign,magneticcircuitcalculationandhighharmoniccontent,thefollowingworkhasbeendoneinthispaper:Firstofall,a2DfiniteelementmodelofanIPMwithtangentialstructureisestablished.Aimingatspecialleakagemagneticfieldofthiskindmotor,thispaperintroducesthreemagnetismisolati

7、ngways,whiletheiradvantagesareillustrated,theirmagneticfluxleakagecoefficientsatnoloadarecalculatedandinfluencingaffectsoftheirmagnetismisolatingperformanceareanalyzed.ElectromagneticcomputingsoftwareiswritteninVBforIPMwithtangentialstructure,thesoftwareusesmagneticcircuitcalcul

8、ationandanalysesmotorbycallingFEMsoftware.Compa