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《開關磁通永磁同步電機的性能分析與結構優(yōu)化》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、碩士學位論文開關磁通永磁同步電機的性能分析與結構優(yōu)化PERFORMANCEANALYSISANDSTRUCTUREOPTIMIZATIONOFFLUX-SWITCHINGPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSMOTOR張星哈爾濱工業(yè)大學2009年6月國內圖書分類號:TM351/TM341學校代碼:10213國際圖書分類號:621.3密級:公開工學碩士學位論文開關磁通永磁同步電機的性能分析與結構優(yōu)化碩士研究生:張星導師:索來春副教授申請學位:工學碩士(應用研究型)學科:機械電子工程所在單位:機電工程學院答辯日期:2009年6月28
2、日授予學位單位:哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TM351/TM341U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringPERFORMANCEANALYSISANDSTRUCTUREOPTIMIZATIONOFFLUX-SWITCHINGPERMANENTMAGNETSYNCHRONOUSMOTORCandidate:ZhangXingSupervisor:AssociateProf.SuoLaichunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofE
3、ngineeringSpeciality:MechatronicsEngineeringAffiliation:SchoolofMechatronicsEngineeringthDateofDefence:June,28,2009Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要開關磁通永磁同步電機是一種高性能寬調速電機。它是在雙凸極永磁電機(DSPM)的基礎上發(fā)展演變而來的,其結構新穎、效率高、功率密度高,永磁磁鏈和反電勢波形接近正弦分布,在交
4、流調速領域具有較好的發(fā)展前景,可用作混合動力汽車驅動電動機以及伺服電機,正日益受到重視。本文在現(xiàn)有開關磁通永磁同步電機研究成果的基礎上,采用理論分析和仿真相結合的方法,重點研究了電機結構參數(shù)對電機性能的影響并對電機結構進行了優(yōu)化。首先介紹了開關磁通永磁同步電機的結構及系統(tǒng)構成,闡述了電機運行原理并建立了電機數(shù)學模型,重點介紹了最大轉矩/電流控制、弱磁控制等矢量控制方法。其次,借助AnsoftMaxwell電磁分析軟件并結合理論分析對電機磁場進行了分析計算,研究了電機相繞組匝數(shù)、電樞鐵心長度、轉子槽高、電機轉子極弧等一系列電機結構參數(shù)對電機靜態(tài)
5、特性和穩(wěn)態(tài)特性的影響,為合理地設計電機提供參考。針對電機所存在的加工困難、樣機性能難以保證等難題,本文對電機結構進行了優(yōu)化,為電機定子引入了導磁橋,保證了電機定子的完整性,改善了電機的加工工藝,并在保障電機加工順利進行的同時,提高了電機氣隙磁密、空載反電勢的峰值,改善了電機的性能。最后,本文為優(yōu)化后的開關磁通永磁同步電機設計了新的加工工藝,新工藝縮短了電機的生產(chǎn)周期,節(jié)省了電機的生產(chǎn)成本。關鍵詞:開關磁通永磁同步電機;結構參數(shù);優(yōu)化;導磁橋I哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文AbstractFlux-switchingPermanentMagne
6、t(FSPM)Synchronousmotorsystemisacompetitivecandidateinvariable-speedoperationdrivewithhighperformance.IthasbeenputforwardonthebasisofdoublySalientpermanentmagnet(DSPM)motor.Theshapeofthemotor’sBackelectromotiveforceandpermanentmagnetfluxlinkageissinecurve.Becauseofitsadvant
7、agesoffashionablestructure,highefficiencyandhighpowerdensity,itcanbeusedastheHEV’smotorandservomotor,attractingmoreandmoreattentions.OnthebaseofexistingconclusionsaboutFSPMmotor,thefactorsofthestructureparametersthataffectsthemotor’propertiesareinvestigatedthoroughlyandthem
8、otor’sstructureisoptimizedinthistextbythemethodsofboththeoryanalysisandsimulations