高轉(zhuǎn)矩密度永磁電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.7萬字 46頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要直接驅(qū)動技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，成為當(dāng)前電機(jī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。不同于其他驅(qū)動系統(tǒng)，高性能電機(jī)已然成為直接驅(qū)動技術(shù)的核心，除了需要有高功率密度和高效率外，低速大轉(zhuǎn)矩也是必不可少的。過去的幾十年中，永磁電機(jī)因其固有的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、功率密度高和效率高等優(yōu)勢而極具吸引力。
論文簡要介紹高轉(zhuǎn)矩密度永磁電機(jī)的研究背景，磁齒輪的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，磁齒輪數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，以及基于磁齒輪原理的永磁游標(biāo)電機(jī)數(shù)學(xué)模型。建立磁齒輪仿真模型，驗(yàn)證了磁齒輪的數(shù)學(xué)模型的正確性，并通過仿真簡要說明了“磁齒輪效應(yīng)”。另外，對永磁游標(biāo)電機(jī)進(jìn)行參數(shù)化建模，主要通過對氣隙厚度、永磁體厚度以及永磁體位置優(yōu)化，利用有限元仿真來驗(yàn)證優(yōu)化方案的合理性，以期在保證轉(zhuǎn)矩密度較高的情況下盡量減小轉(zhuǎn)矩脈動，渦流損耗和鐵損。
對所建的表貼式PMV電機(jī)（下文簡述為OPMV電機(jī)）模型進(jìn)行參數(shù)修改，在仿真對比了不同氣隙厚度和永磁體厚度情況下的轉(zhuǎn)矩幅值及脈動后，獲得了一組效果較為理想的模型數(shù)據(jù)。并在此基礎(chǔ)上為了再度提高PMV電機(jī)的性能，提出了Spoke型PMV電機(jī)（因?yàn)榇祟愲姍C(jī)屬于內(nèi)嵌式電機(jī)，下文簡述為IPMV電機(jī)）模型。對模型進(jìn)行了仿真分析，發(fā)現(xiàn)所提出的IPMV電機(jī)較OPMV電機(jī)性能更好。最后總結(jié)分析了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，為進(jìn)一步研究提供了參考方向。


關(guān)鍵詞：永磁電機(jī)；永磁游標(biāo)電機(jī)；磁齒輪；有限元；
Q95;