潛油式同步磁阻電機電磁設計分析.pdf

1、潛油電機是潛油電泵的心臟，異步電機因其結構簡單、制造方便、成本低、調速性能好而被廣泛采用。但是，異步電機也有損耗大、功率因數低的缺點，國內外專家開始尋求高效率的潛油電機方案。同步磁阻電機以其結構簡單、轉子無繞組、無永磁體、低成本、高效率等優(yōu)點，近年來成為國內外學者研究熱點。本文將同步磁阻電機應用在潛油電機中，設計一臺高效率潛油式同步磁阻電機，替代現(xiàn)有異步電機方案，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
　　本文首先調研了潛油電機研究現(xiàn)狀、同步磁阻電

2、機研究現(xiàn)狀。其次，在同步磁阻電機基本原理及數學模型的基礎上，從理論上分析了同步磁阻電機取代異步電機的可能性，計算了二者同等電流大小的轉矩比和銅耗比、同等銅耗下的轉矩輸出比、同等轉矩情況下的定子銅耗比，并計算了潛油電機在不同轉子外徑下的機械損耗。接著，分析了潛油式同步磁阻電機與一般電機設計的不同之處，針對該設計特點制定了該電機的設計流程，進行了初步方案的設計，探討了轉子尺寸、氣隙長度、電流角對交直軸電感的影響，比較了不同轉子外徑、不同分段

3、數電機的效率等性能指標，得出了電機電磁設計初步方案。然后，對初步方案進行電磁有限元仿真、熱分析、轉子機械強度校核；比較了三種不同拓撲結構轉子的轉矩性能；針對轉矩脈動較大的問題采用了轉子分段斜極的方式進行抑制；得出了不同轉子拓撲結構、不同斜極角度對平均轉矩、轉矩脈動的影響。
　　最后，針對初步設計方案研制了小型同步磁阻電機樣機，采取低轉差法測量了電機的交直軸電感大小，進行了該電機的靜態(tài)與動態(tài)轉矩實驗，并對電機進行了溫升測試。將實驗結