永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 目 錄摘要……...............................................................................................................I Abstract..............................

2、..................................................................................II第 1 章 緒論 ........................................................................................................41.1 課題背景 .............

3、......................................................................................4 1.2 永磁電機(jī)發(fā)展趨勢(shì) ...................................................................................5 1.3 本文研究主要內(nèi)容 .....................

4、..............................................................6第 2 章 永磁同步電動(dòng)機(jī)的原理 ........................................................................72.1 永磁材料 ..........................................................

5、..........................................72.1.1 永磁材料的概念和性能 ....................................................................7 2.1.2 釹鐵硼永磁材料 ............................................................................

6、....82.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)的基本電磁關(guān)系 ............................................................92.2.1 轉(zhuǎn)速和氣隙磁場(chǎng)有關(guān)系數(shù) ................................................................9 2.2.2 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和向量圖 ...................................

7、...................................10 2.2.3 交直軸電抗及電磁轉(zhuǎn)矩 ..................................................................122.3 小結(jié) ..........................................................................................

8、...............13第 3 章 永磁同步電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì) ..............................................................143.1 永磁同步電機(jī)本體設(shè)計(jì) .........................................................................143.1.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)和主要性能指標(biāo) ....

9、..........................14 3.1.2 定子沖片和氣隙長(zhǎng)度的確定以及定子繞組的設(shè)計(jì) ......................15 3.1.3 轉(zhuǎn)子鐵心的設(shè)計(jì) ..............................................................................163.2 永磁同步電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)示例 ..........................

10、....................................183.2.1 額定數(shù)據(jù)及主要尺寸 ......................................................................18 3.2.2 永磁體及定轉(zhuǎn)子沖片設(shè)計(jì) ..............................................................19 3.2.3 繞組計(jì)算

11、 ..........................................................................................23 3.2.4 磁路計(jì)算 ..........................................................................................26 3.2.5 參數(shù)計(jì)算 ...........

12、...............................................................................29 3.2.6 工作特性計(jì)算 ..................................................................................33 3.2.7 起動(dòng)特性計(jì)算 ...........................

13、.......................................................373.3 小結(jié) .........................................................................................................41第 4 章 永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能分析及磁場(chǎng)分析 .........................

14、.................424.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)的性能分析 .................................................................42哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文2 -第 1 章 緒論1.1 課題背景永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）具有體積小、效率高、功率因數(shù)高、起動(dòng) 力矩大、力能指標(biāo)好、溫升低等特點(diǎn)。永磁同步電機(jī)的運(yùn)行原理與電勵(lì)磁 同步電機(jī)相同，但它以永磁體提供的磁通代替

15、后者的勵(lì)磁繞組勵(lì)磁，使電 機(jī)結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。近年來(lái)，永磁材料性能的改善以及電力電子技術(shù)的進(jìn) 步，推動(dòng)了新原理、新結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)的開(kāi)發(fā)，有力地促進(jìn)了電機(jī)產(chǎn)品 技術(shù)、品種及功能的發(fā)展，某些永磁同步電機(jī)已形成系列化產(chǎn)品，容量從 小到大，已達(dá)到兆瓦級(jí)，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣；其地位越來(lái)越重要，從軍工 到民用，特殊到一般迅速擴(kuò)大，不僅在微特電機(jī)中占優(yōu)勢(shì)，而且在電力推 進(jìn)系統(tǒng)中也顯示出了強(qiáng)大的生命力。永磁同步電機(jī)以其效率高、功率大、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能效果顯

16、著等一系列優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中逐步得到 廣泛應(yīng)用。尤其是近年來(lái)高耐熱性、高磁性能釹鐵硼永磁體的成功開(kāi)發(fā)以 及電力電子元件的進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)，目前正向超高速、高轉(zhuǎn)矩、大功 率、微型化、高功能化方向發(fā)展[1]。與傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)相比，永磁電 機(jī)，特別是稀土永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，體積小，質(zhì)量輕，損 耗小，效率高，電機(jī)的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的同 步電動(dòng)機(jī)相比較，采用永磁體既簡(jiǎn)化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷化，提高

17、 了可靠性，又節(jié)約用銅，省去了轉(zhuǎn)子銅耗，提高了電機(jī)效率[2]。因而應(yīng)用 范圍極為廣泛，幾乎遍及航空航天、國(guó)防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè) 領(lǐng)域[3]。新型永磁材料的出現(xiàn)大大促進(jìn)了永磁同步電機(jī)的發(fā)展，同時(shí)也解 決了制約稀土永磁電機(jī)發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)，其中之一就是改進(jìn)永磁體加 工工藝、提高材料利用率、降低成本，使用率提高20%，加工費(fèi)降低 50%[4]。日本1965年就開(kāi)始研制電動(dòng)車，于1967年成立了日本電動(dòng)車協(xié)會(huì)[5]。從1996年，豐

18、田汽車公司的電動(dòng)機(jī) RAV4就采用了東京電機(jī)公司的插 入式永磁同步電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，最大功率50kW，最高轉(zhuǎn)速1300r/min 到 本田公2001年推出的燃料電池試驗(yàn)車 FCX-V4的驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高功率為 60kW，最大轉(zhuǎn)矩為272N·m。歐洲許多發(fā)達(dá)國(guó)家很早就開(kāi)始了對(duì)電動(dòng)車的 研究。在電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇上，不同國(guó)家各有側(cè)重：英國(guó)、法國(guó)偏重 于永磁無(wú)刷直流電機(jī)，德國(guó)偏重于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。德國(guó)第三代奧迪混合電 動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用了