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1、工學(xué)碩士學(xué)位論文永磁同步電機(jī)減振優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究李飛哈爾濱理工大學(xué)2018年3月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào):TM343工學(xué)碩士學(xué)位論文永磁同步電機(jī)減振優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究碩士研究生：李飛導(dǎo)師：謝穎申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：電機(jī)與電器所在單位：電氣與電子工程學(xué)院答辯日期：2018年3月授予學(xué)位單位：哈爾濱理工大學(xué)ClassifiedIndex:TM343DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringOptimizedDesignandResearchofVibrationReductionwithaPerma
2、nentMagnetSynchronousmotorCandidate：LiFeiSupervisor：XieYingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalMachineandApparatusDateofOralExamination：March,2018University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈爾濱理工大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學(xué)位論文《永磁同步電機(jī)減振
3、優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在哈爾濱理工大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。據(jù)本人所知，論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本文研究工作做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。作者簽名：李飛日期：2018年3月29日哈爾濱理工大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書《永磁同步電機(jī)減振優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究》系本人在哈爾濱理工大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的碩士學(xué)位論文。本論文的研究成果歸哈爾濱理工大學(xué)所有，本論文的研究?jī)?nèi)容不得以其它單位的名義發(fā)表。本人完全了解哈爾
4、濱理工大學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部門提交論文和電子版本，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)哈爾濱理工大學(xué)可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文，可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。本學(xué)位論文屬于保密?，在年解密后適用授權(quán)書。不保密?。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打√）作者簽名：李飛日期：2018年3月29日導(dǎo)師簽名：謝穎日期：2018年3月29日永磁同步電機(jī)減振優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究摘要永磁同步電機(jī)由于在同功率下其體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等一些優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的受到各行各業(yè)的青睞，廣泛的應(yīng)用于交通、礦業(yè)、醫(yī)療、航空航天等不同領(lǐng)域。近些年尤其
5、在我國(guó)的新能源汽車行業(yè)，永磁同步電機(jī)的使用更為普遍。永磁同步電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，同其他傳統(tǒng)類型的電機(jī)一樣，都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，不僅會(huì)影響到電機(jī)本身的性能和使用時(shí)長(zhǎng)，也會(huì)影響到汽車的舒適性等。特別是在一些對(duì)振動(dòng)要求較高的場(chǎng)合，永磁同步電機(jī)的振動(dòng)問(wèn)題就顯得較為突出。本文以一臺(tái)內(nèi)置永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象展開(kāi)振動(dòng)情況研究，結(jié)合樣機(jī)的基本參數(shù)，建立了二維有限元模型。計(jì)算了電機(jī)在空載和負(fù)載兩種運(yùn)行工況時(shí)候的磁密，并進(jìn)行了諧波分析。根據(jù)麥克斯韋張量公式，計(jì)算了空載和負(fù)載工況下隨空間時(shí)間變化的徑向電磁力密度，并總結(jié)了定子齒下徑向電磁力密度的分布規(guī)律。然后依據(jù)
6、之前得到的徑向電磁力密度的分布規(guī)律，結(jié)合定子的開(kāi)槽效應(yīng)理論和磁力線沿磁阻最小路徑通過(guò)的原則，提出了一種定子齒頂圓弧偏移的結(jié)構(gòu)，計(jì)算和對(duì)比了偏移不同距離時(shí)定子齒所受到的徑向電磁力密度。針對(duì)優(yōu)化后的新結(jié)構(gòu)，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了徑向電磁力密度計(jì)算，以及頻譜分析的對(duì)比。以及分析了優(yōu)化后樣機(jī)的一些電磁性能，包括輸出轉(zhuǎn)矩平均值、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)范圍和齒槽轉(zhuǎn)矩。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)取了原樣機(jī)的實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩輸出和功率。再將之前計(jì)算的隨時(shí)間變化的徑向電磁力作為載荷條件，建立了三維有限元模型后，添加到其定子齒上。對(duì)優(yōu)化前和優(yōu)化后的樣機(jī)分別進(jìn)行了振動(dòng)計(jì)算，提取了位移曲線進(jìn)行對(duì)比
7、，同時(shí)對(duì)位移波形進(jìn)行頻譜分析。對(duì)于原樣機(jī)，文章進(jìn)行了振動(dòng)位移的實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作，提取穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)樣機(jī)的振動(dòng)位移，同時(shí)與有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了文章所采用有限元方法的正確性和可靠性。文中對(duì)定子鐵心和整機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，得到了低階模態(tài)振型的頻率。對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了靜力學(xué)分析，總結(jié)了磁橋厚度和轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)子形變和應(yīng)力的影響規(guī)律。關(guān)鍵詞永磁同步電機(jī)；齒頂偏移；徑向電磁力密度；電磁振動(dòng)；頻譜分析-I-OptimizedDesignandResearchofVibrationReductionwithaPermanentMagnetSynchronou
8、sMotorAbstractBecauseofitssmallsizeandsimplestructure,permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)ismoreandmorepopula
