磁通反向式永磁电机的研究

《磁通反向式永磁电机的研究》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、山东大学硕士学位论文磁通反向式永磁电机的研究姓名：郭亮申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：李光友2002.11.18山东大掌硕士学位论文摘要／fl传统永磁电机用作汽车发电机时，由于其将永磁体放置在转子上的结构，决定了它制造困难，且不利用在高速下稳定运行。磁通反向式永磁电燃决了这个问题。它是—种新型双凸极电机，中和了开关磁阻电机和无刷永磁电机的特点，因其绕组交链的磁链随着转子转动发生极性变化而得名。有结构简单、损耗小、功率密度大、反应迅速等优点。与传统永磁电机不同的是，磁通反向式永磁电机将永磁体放置在定子齿上，不仅安装方便，也使得它十分适合于高速旋转，成

2、为新一代汽车永磁发电机的理想选择。V本文首先依照磁通反向式永磁电机的初步设计方案，在已有的硅整流汽车发电机尺寸的基础上，设计并制造了实验样机。并以样机尺寸为基础，通过改变电机的主要尺寸如永磁体瓦片形状、定转子弧长、气隙长度和永磁体厚度等，对电机中绕组电感、齿槽转矩以及对感应电动势的大小和波形起决定作用的磁链的变化隋况，进行了一定的分析和研究，并取得了较为满意的结果。文中分析了较多的尺寸组合，转子弧长由13。增加到18。，定子极弧长由37。变到47。；气隙长度由1fIIII变到2m；永磁体厚度由4m降到3哪。而且鉴于磁通反向式永磁电机的结构特点，文中对转子不同旋

3、转角度下的腾况都进行了有限元分析，并将大量的运算结果通过曲线拟合使其～目了然。文中通过对电机性能曲线的变化『青况的说明，定性的描述了尺寸和电机眭能的关系。通过对不同尺寸下得到的电机眭能曲线的——的比较，最终找到了较佳的永磁体结构和定转子尺寸的组合，以得到较优的电机性能和材料的利用率。本文细致的阐述了有限元分析的原理以及在分析中需要注意的问题。针对ANSYS的特点，通对其提供的各种求解方法进行比较，找到了适合结合磁通反向式永磁电机的，准确性较高的选择，并指出了合理划分网格的方法。并结合磁通反向式永磁电机的结构特点及其运待担中的对称性，大量地简化了计算。文中根据发

4、电机l贯例，首次建立了磁通反向式永磁电机较为完整的数学模型，并进行了一些仿真，为以后更深入的研究奠定了基础。最后通过对样机的实验，证明了有限元分析和仿真结果的正确性。关键{司：磁通反向式永磁电机有限元分析数学模型＼√／√7、／山东大掌硕士学位论文Afluxreversalmachine(ZRM)isanewdouble-salientstator-perrnanentmagnet∞M)machinewithawindinglessrotor,wherethefluxreversespolaritiesinthestatorconcentratedcoilswi

5、ththerotationoftherotor．ThedifferentbetweentheFRMandthe饥Idj删PMmachineisthatintheFRMthePMsareputonthestator．SotheFRMisfitfor峥单eedrotation．．Andbecauseitalsohasloweleclricallimec0垭慨吨Ilighmbusmess，goodtorquedensity,itwillbecomeanidealchoiceforangeneratorofautomobiles．Inthispaper，the2-DF

6、EAisusedtoanalysethepeTformancesoftheFRMandhowtheychangewiththevariationofthemaindimensionoftheFRM．Throughtheanalysis，Asubopfimisedconfigurationbasedonaninitial-geometryprototypeisdoctmaented．WhatisworthytobenoticedisthecoggingtorqueoftheFRMisquitehi出compar。dtotheinteractiontorque．S

7、otheskewingangleoftherotorisgiveninorderthatthemachinealsocanbeusedinthesituationwherethesmoothtorqueisrequi砒ThematheanaticalmodeloftheFRMisestablishedtoconstituteastrongfoundationforthe鼢research．AtlasLmcexperimentsoftheprototypearedoneandtheseresultsprovethattheformeranalysisiscorr

8、ect．Keywords：FRMFEA