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文檔簡介
1、與傳統(tǒng)的徑向磁通圓柱式電機相比,軸向磁通的盤式無鐵心永磁同步電機有著許多明顯的優(yōu)點:其結(jié)構(gòu)較為簡單,加工及裝配費用低,電機運行可靠,不需勵磁電流,提高了電機的效率和功率密度。盤式電機永磁化是一種發(fā)展趨勢,而稀土材料是其首選的永磁材料。我國已研制出盤式永磁同步電機,但還處于試制階段,要實現(xiàn)產(chǎn)品化,還有許多研究課題亟待解決。 本文主要針對該電機的氣隙磁密進行分析,對影響氣隙磁密的各種因素展開了研究。具體內(nèi)容如下: 1) 回顧
2、了永磁電機的研究歷史、發(fā)展現(xiàn)狀和主要應(yīng)用,對永磁材料的性能及選取、聚磁技術(shù)、電機磁場計算所需理論和有限元軟件進行了介紹。 2) 將電機內(nèi)的電磁場、有限元軟件和盤式無鐵心永磁電機特殊結(jié)構(gòu)相結(jié)合,設(shè)計出了近二十個有限元計算程序,組成一個針對盤式無鐵心永磁同步電機的計算軟件包,由這些計算程序出發(fā),對盤式無鐵心永磁同步電機進行一系列仿真分析計算。 在繪制氣隙磁密三維分布圖時,由于有限元軟件在繪圖方面的限制,需要將氣隙磁密數(shù)據(jù)從有
3、限元軟件中導(dǎo)出到文本文件,再由其它數(shù)學工具進行氣隙磁密的三維圖形繪制。在這一過程中由于導(dǎo)出數(shù)據(jù)格式與繪圖工具所需數(shù)據(jù)格式不能兼容,還需要對導(dǎo)出數(shù)據(jù)進行處理。由于有限元軟件導(dǎo)出的數(shù)據(jù)量很大,如果對這些數(shù)據(jù)進行人工整理將增加大量的工作量,所以作者在研究過程中,針對導(dǎo)出數(shù)據(jù)的特點編寫了一個Vb數(shù)據(jù)處理程序,使數(shù)據(jù)處理工作得到大大簡化。 3) 在上述建立的軟件包的基礎(chǔ)上,對基于Halbach陣列的盤式無鐵心永磁同步電機進行了一系列系統(tǒng)分
4、析,其中包括三維開域磁場分析、永磁體厚度對電機氣隙磁密的影響及分析、永磁體寬度變化時氣隙磁場分析、采用不同角度Halbach陣列時的氣隙磁密分析、不同半徑處氣隙磁密分析,為在電機設(shè)計過程中永磁體的設(shè)計提供了依據(jù)。 4) 在對盤式無鐵心永磁同步電機磁場進行詳盡的分析的基礎(chǔ)之上,本文提出了對該電機的新設(shè)計方案,并就此方案進行了建模分析,結(jié)果表明,此新方案所得到的氣隙磁密比原結(jié)構(gòu)的氣隙磁密更為理想。此外,還對新模型從定性的角度進行了渦
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