高速永磁無刷電機多場綜合分析及無位置傳感器控制.pdf

1、高速電機具有功率密度高、效率高、結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用在高速加工中心、飛輪儲能、電輔助渦輪增壓器、空氣壓縮機、高速離心機等諸多領(lǐng)域。高速永磁無刷電機諸多關(guān)鍵問題也得到越來越多的關(guān)注，例如電磁損耗分析及其抑制、溫升分析及其減小措施、無位置傳感器控制方法等，正日益成為國內(nèi)外的研究熱點。
　　本文主要以表貼式高速永磁無刷電機為研究對象，對影響其電磁性能的諸多因素，如定子裂比、定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式、永磁體的選擇等進行分析，采用多場交叉分

2、析方法對高速電機的轉(zhuǎn)子損耗和溫升計算及其削弱方法進行深入分析，并提出一種無位置傳感器控制策略。
　　本文首先研究了一種基于多場分析的高速電機綜合設(shè)計方法。研究了隨著高速電機定子裂比的減小，電機的轉(zhuǎn)矩密度和電磁損耗的變化規(guī)律;研究了不同定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式對電機電磁性能的影響，重點分析了參數(shù)變化時轉(zhuǎn)子損耗的變化情況。此外，本文還研究了永磁體材料、超前觸發(fā)控制方式等對電機電磁性能、轉(zhuǎn)子損耗及轉(zhuǎn)子動力學特性的影響。
　　接著，本文提出在

3、轉(zhuǎn)子護套上開周向淺槽來減小高速電機轉(zhuǎn)子損耗并降低轉(zhuǎn)子溫升，同時不影響轉(zhuǎn)子護套的機械強度。采用有限元方法深入分析研究高速電機轉(zhuǎn)子護套開周向淺槽對轉(zhuǎn)子渦流損耗、風摩損耗及溫升等的影響;同時，分析了轉(zhuǎn)子護套開槽前后的轉(zhuǎn)子護套應(yīng)力變化情況。通過上述分析，證明該方法的有效性。
　　然后，本文針對表貼式高速永磁無刷直流電機，提出了一種基于磁鏈觀測器法的全硬件實現(xiàn)的無位置傳感器控制策略。本控制策略不受二極管續(xù)流的影響，且可以為超前觸發(fā)控制策略提