毕业论文--自起动永磁同步电动机设计与计算研究

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1、1HUNANUNIVERSITY毕业论文论文题目自起动永磁同步电动机设计与计算研究学生姓名学生学号专业班级学院名称电气与信息工程学院指导老师学院院长2015年月日III湖南大学毕业设计(论文)摘要自起动永磁同步电动机因为其高效的性能正日益受到关注，因为具有鼠笼，所以可以实现自起动功能，因为无需励磁电流，所以和传统电动机相比减少了励磁损耗，而在转子上的电流和铜耗也很小。因此，其效率、功率因数要优于传统电机。在如今高速发展的社会，自起动永磁同步电动机具备广泛的应用前景。本文设计了一台6极7.5kw的自起动永磁同步电动机，用于取代相同功率的三相异步电机，在原有电机的基础上结

2、合理论的设计思想，通过Ansoft软件进行了有限元分析验证，结果表明符合设计需要。关键词：自起动永磁同步电动机有限元仿真电磁设计Line-StartpermanentmagnetsynchronousmotorIII湖南大学毕业设计(论文)designandanalysisAbstractThereisgrowingconcernaboutLine-StartPermanentMagnetSynchronousMotors（LS-PMSM）withhighperformanceandreliability.Ithasarotorcageforinductingstar

3、ting.Also,Thereisnoneedforexcitationcurrent,sotheLS-PMSMcomparingwithtraditionalmotorslargelyreducesexcitationloss.Therefore,thereisalmostnocurrentintherotorandnocopperloss.So,theLS-PMSMhastheadvantageofhighefficiencyandpower-factor.Nowadays,theLS-PMSMhasabrilliantfuture.Thethesisaimsat

4、designa6-poles,7.5kwLS-PMSM,whichisusedtoreplacethesamecapabilitythree-phaseasynchronousmotor.Finally,byusingfiniteelementsoftwareMaxwell,2Delectromagneticfieldanalysiswascarriedout.Keywords:line-startpermanentmagnetsynchronousmotor;finiteelementsimulation;electromagneticdesign;第一章绪论11.

5、1课题研究的背景和意义1III湖南大学毕业设计(论文)1.2国内外研究现状21.2.1永磁材料的发展21.2.2永磁电机研究现状2第二章自起动永磁同步电动机结构与工作原理42.1自起动永磁同步电动机的结构42.1.1概述42.1.2转子结构42.1.3隔磁措施62.2自起动永磁同步电动机的卓越性能72.3自起动永磁同步电动机的稳态性能分析72.3.1稳态运行运行时电压和相量图72.3.2功率方程92.3.3电磁功率和功角特性10第三章自起动永磁同步电动机的电磁设计123.1自起动永磁同步电动机的设计方法和特点123.2异步起动永磁同步电动机的电磁设计方法133.2.1

6、定、转子结构143.2.2转子部分的设计与计算16第四章自起动永磁同步电动机有限元仿真244.1软件介绍244.2分析方法244.3基于RMxprt的异步起动永磁同步电动机性能校核254.4基于Maxwell的电机二维有限元分析294.4.1空载稳态电磁场分析304.4.2自起动永磁同步电动机起动仿真33结论36致谢37参考文献38第38页湖南大学毕业设计(论文)第一章绪论1.1课题研究的背景和意义随着国家经济过渡到平稳增长，由能源问题导致的环境问题日益突出，中国的GDP占世界总量与耗电量占世界总量的比率约为225%。由于整体效率的底下，每年约有3个三峡发电量被浪费掉

7、。电机作为各行各业使用广泛的设备，使用量大，且需要长时间运行，因此是关注的重点。能源问题及其可持续发展性是目前全球共同关注的问题，也是影响我国国民经济和国家安全的重要因素。根据2011-2015年发表的中国电动机行业发展前景及投资分析报告，在中国国内目前电动机装机容量约为12亿kw。到2020年，发电机总机装容量将达到人均1kw，即15亿KW（美国现人均为3KW）。由此预计未来10到15年之内，我国的电动机装机容量将增至大约45亿KW。增长如此迅速的用电量必然会导致传统能源消耗的增加，这也是未来大量的温室气体的起爆点之一，对于生态平衡的破坏有所加剧。