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《沈阳工业大学》 2006年
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横向磁通永磁同步电机研究

刘哲民  
【摘要】:提高电机的转矩密度,可以缩小电机的体积和重量,不仅节约原材料,而且可以使电机应用于许多对体积重量要求比较高的场合,同时横向磁通电机容易制成多极电机,适合低速大转矩直接驱动系统,是目前车、船电力驱动的发展方向。横向磁通电机由于可以获得较高的转矩密度现在正成为电机界研究的热点。作为国家高技术研究发展计划的一部分,本文对横向磁通永磁电机的一些共性关键技术问题进行了深入的研究,提出了横向磁通永磁电机的分析及电磁计算方法,并通过对横向磁通电机的结构和制造工艺的分析,提出了新型的工艺过程简便的结构。本文的工作主要包括以下几部分内容: 首先对本文研究的横向磁通电机的三维电磁场分析模型进行了简化,提出了对不符合周期条件的求解区域在工程设计允许的误差范围内进行简化处理的方法,同时对商业有限元软件进行了二次开发,编制了周期条件处理程序,减少了三维电磁场计算时间,使之更适合工程应用。 在此基础上,采用三维电磁场计算方法对横向磁通永磁电机内部磁通分布进行了研究,计算了各部分的磁通分布和漏磁通的走向,得到了电机的空载漏磁系数及空载反电动势以及主要的漏磁通分量。给出了在电磁场计算结果后处理基础上的横向磁通永磁电机的设计计算方法。在计算结果的指导下,本文提出了通过在转子端面附加轴向充磁永磁薄片以降低漏磁通从而提高横向磁通电机功率因数的方法,并设计出了新型的转子结构。 横向磁通电机结构复杂,但设计灵活,电机各参数之间相互制约,电机结构尺寸的选择对电机的转矩密度、漏磁系数影响很大,本文研究了横向磁通电机的结构参数对电机性能的影响趋势,给出了横向磁通电机设计的规律以及获得高的功率因数及转矩密度的途径和电机主要设计参数对电机性能的影响规律,为设计横向磁通电机提供了依据。 工艺性差是目前公认的一个主要问题。通过对各种电机的结构特点及其加工工艺的分析研究,提出了新型的横向磁通永磁电机结构,定子铁心采用硅钢片卷绕结构,转子采用内置式永磁体结构,给出了新的加工工艺方法。转子加工工艺过程与传统永磁电机相似,而卷绕定子铁心的加工工艺过程中,不需要冲剪,绕组机械化直接绕在定子铁心上,定子加工工艺性优于传统结构电机。同时没有冲剪下脚料产生,提高了定子硅钢片材料利用率。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM341

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【引证文献】
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1 王骞;邹继斌;赵玫;张娟;李帅;;高转矩密度横向磁场电机及其发展[J];高技术通讯;2010年07期
2 颜建虎;林鹤云;冯奕;;磁通切换型横向磁通永磁风力发电机[J];中国电机工程学报;2010年21期
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1 陶果;新型横向磁场永磁电力推进电动机的研究[D];清华大学;2007年
2 王骞;圆筒型横向磁场永磁直线电机电磁场与电磁力的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 涂小涛;直驱式电动汽车用新型横向磁通永磁电机控制应用研究[D];华中科技大学;2012年
【参考文献】
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1 T.Klockow,王渤洪;永久磁铁励磁的牵引电动机[J];变流技术与电力牵引;2003年04期
2 陈坚;第六届中国交流电机调速传动学术会议总结[J];船电技术;1999年06期
3 石艳 ,梅端经;电力战舰之五[J];船电技术;2001年03期
4 石艳 ,梅端经;电力战舰之六[J];船电技术;2002年01期
5 李亚旭;横向磁通电动机拓扑结构初析[J];船电技术;2003年01期
6 吴杰,解锦辉,任修明;用ANSYS分析计算盘式永磁电机二维电磁场[J];船电技术;2003年01期
7 李先林,樊印海,李芳;电力推进中的永磁同步电动机及其控制[J];船电技术;2003年06期
8 李永斌,袁琼,江建中;一种新型聚磁式横向磁场永磁电机研究[J];电工技术学报;2003年05期
9 王旭,李金香;ANSYS前处理器在大型水轮发电机电磁场计算中的应用[J];大电机技术;2003年03期
10 吴硕麟;直接确定电机主要尺寸用方程的推导[J];电机技术;1995年03期
【共引文献】
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1 张文福,姚芳;三角形高层框筒结构在水平荷载作用下剪力滞后的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年01期
2 李玉杯,熊峰;高层建筑上部结构、基础与地基土共同作用的地震时程分析[J];四川建筑科学研究;2005年02期
3 曾祥蓉,江世永,陈进,王薇,蔡永君;不卸载时预应力碳纤维布加固混凝土梁有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年03期
4 周志军;郭光玲;;纤维布包裹钢筋混凝土轴心受压柱非线性有限元数值模拟[J];四川建筑科学研究;2006年04期
5 张磊;薛勇;丁红岩;;碳纤维加固钢筋混凝土梁正截面受弯非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年04期
6 徐其功;孙业华;;基于ANSYS参数化设计语言门式刚架分析程序的二次开发[J];四川建筑科学研究;2008年02期
7 陈国栋;李章政;;钢筋混凝土框架异型节点非线性浅析[J];四川建筑科学研究;2009年02期
8 张强;郭光玲;;玻璃纤维布加固混凝土柱的轴心受压试验及有限元分析[J];四川建筑科学研究;2009年04期
9 刘喜平;;高层框—筒结构中加强层对上部伸臂内力和下部结构沉降性能的影响[J];四川建筑科学研究;2009年06期
10 胡霞;三相异步电动机空载特性的计算——用有限元法求解[J];安徽教育学院学报;2000年03期
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1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 孟珣;基于动力特性的海上风力发电支撑结构优化技术研究[D];中国海洋大学;2010年
3 王晋;多相永磁电机的理论分析及其控制研究[D];华中科技大学;2010年
4 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年
5 孙阳;结构安定性数值分析方法及其工程应用研究[D];上海交通大学;2011年
6 冯象初;偏微分方程的小波分析方法[D];西安电子科技大学;1998年
7 张国强;电力变压器绝缘结构优化和电磁方案自动设计的研究[D];华北电力大学;2000年
8 林丽红;强力超小型系列磁性附着体的研制及应用[D];第四军医大学;2002年
9 崔博文;电动机变频调速系统故障检测与诊断技术研究[D];西北工业大学;2002年
10 贾智;微电子机械系统中新型电磁微电机的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
【同被引文献】
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1 冀路明,汪庆周;二十一世纪的Azipod吊舱式电力推进系统[J];船舶工程;2002年02期
2 A·J米切姆 ,翁存海;未来舰船上用的新型永磁推进电动机[J];船电技术;1998年02期
3 黄海;采用ANSYS软件进行永磁电机的磁场分析[J];船电技术;2001年02期
4 李亚旭;横向磁通电动机拓扑结构初析[J];船电技术;2003年01期
5 李先林,樊印海,李芳;电力推进中的永磁同步电动机及其控制[J];船电技术;2003年06期
6 吴海鹰;永磁电机电磁计算[J];船电技术;2004年05期
7 李玉生;全电力推进在舰船上的应用及其展望[J];船电技术;2005年02期
8 汪京荣,冯勇,张平祥;高温超导体材应用进展和展望[J];稀有金属材料与工程;2000年05期
9 孙绪新,周寿增;稀土永磁电机的开发与应用[J];磁性材料及器件;2005年05期
10 赵争鸣;新型同步磁阻永磁电机发展及现状[J];电工电能新技术;1998年03期
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1 刘瑞芳;基于电磁场数值计算的永磁电机性能分析方法研究[D];东南大学;2002年
2 崔巍;各相解耦永磁同步电动机设计及控制技术的研究[D];上海大学;2004年
3 章跃进;旋转电机磁场计算数值解析结合法研究[D];上海大学;2005年
4 崔皆凡;永磁直线同步电机推力及其直接推力控制系统研究[D];沈阳工业大学;2006年
5 郑文鹏;基于标量磁位三维有限元法新型横向磁场电机设计与研究[D];上海大学;2006年
6 施进浩;新型横向磁场永磁电机设计与研究[D];上海大学;2006年
7 包广清;大功率聚磁式横磁通永磁电机设计及其优化技术研究[D];上海大学;2006年
8 郭亮;新型同步电机的分析与优化研究[D];浙江大学;2006年
9 陶果;新型横向磁场永磁电力推进电动机的研究[D];清华大学;2007年
10 王建宽;横向磁场永磁电机及其驱动系统研究[D];上海大学;2008年
【二级引证文献】
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1 许峻峰;冯江华;;永磁同步传动系统的应用概况[J];大功率变流技术;2010年01期
2 王凤翔;;永磁电机在风力发电系统中的应用及其发展趋向[J];电工技术学报;2012年03期
3 张桂臣;马捷;;船舶电力推进直接转矩与转速复合控制[J];哈尔滨工程大学学报;2011年05期
4 吴迪;辜承林;;新型横向磁通永磁电机三维磁路分析[J];中国电机工程学报;2010年33期
5 许泽刚;谢少军;毛鹏;;混合励磁磁通切换电机等效磁路模型[J];中国电机工程学报;2011年30期
6 朱婷婷;邓智泉;王宇;;并列式混合励磁磁通切换型电机及其电流矢量控制策略研究[J];中国电机工程学报;2012年15期
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1 汪昱;永磁开关磁链电机结构与控制的研究[D];浙江大学;2012年
2 涂小涛;直驱式电动汽车用新型横向磁通永磁电机控制应用研究[D];华中科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李亚旭;横向磁通电动机拓扑结构初析[J];船电技术;2003年01期
2 任志远,李佐宜,刘卫忠;磁粉粒度对粘结磁体的影响[J];磁性材料及器件;1996年04期
3 吴硕麟;;电力变压器的数学模型和参数决定[J];电工技术学报;1990年02期
4 李永斌,袁琼,江建中;一种新型聚磁式横向磁场永磁电机研究[J];电工技术学报;2003年05期
5 胡淑华,郑宝财,唐任远;稀土永磁电机的发展趋势——大功率化、高功能化、微型化[J];电工技术杂志;1995年04期
6 林荣文;谐波励磁同步发电机气隙磁场有限元分析[J];福州大学学报(自然科学版);1998年01期
7 姚陶生;ANSYS有限元分析软件在机车主发电机电磁场分析中的应用[J];内燃机车;1999年02期
8 吴硕麟;;直流电机的参数方程和代数法电枢设计[J];上海交通大学学报;1982年04期
9 王庆文;;隐极式稀土永磁步进电机的设计[J];微电机;1983年02期
10 吴硕麟;;按控制系统要求设计直流伺服电动机[J];微电机;1984年03期
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1 Frank J.Bartos;;永磁电机的崛起[J];软件;2010年01期
2 曾德贵;;永磁电机磁路设计与分析[J];泸州职业教育技术学院学报;2003年04期
3 李海洋;赵国生;;三相磁阀式可控电抗器的研究[J];变压器;2011年07期
4 靳宏;莫岳平;;“工程电磁场”课程研究性教学探讨[J];电气电子教学学报;2011年03期
5 Jun Kang;张雪磊;张良辰;;永磁电机无传感器的控制方法[J];软件;2010年08期
6 张宁宁;;沿任意相对方向匀速运动电偶极子电磁场的计算[J];河南科学;2011年09期
7 徐桂花;张学义;李建伟;;驾驶室举升机构永磁直流电机结构设计[J];农业装备与车辆工程;2011年07期
8 雒焕骥;李伟宏;李向庆;;XQG45-600P新能源燃料电池轻轨车[J];铁道机车车辆;2011年03期
9 郭晓凤;张祥兰;;旋转电磁场的理论解析及数值模拟[J];技术与教育;2011年01期
10 ;电磁场与微波技术[J];中国无线电电子学文摘;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓玉林;马海乐;储金宇;;食品电磁杀菌的原理及研究进展[A];中国西部农产品加工及产业化发展战略研讨会论文集[C];2001年
2 张邦成;杨国山;肖芬;;微波炉蒸煮功能的开发研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅱ)[C];2008年
3 许雪峰;赵敏;吴金富;;45钢工件感应淬火温度场有限元模拟分析[A];第三届中国热处理活动周暨第六次全国热处理生产技术改造会议论文专辑[C];2005年
4 杨新伟;;基于MAGNET的低速永磁直线同步电动机电磁场数值计算与分析[A];煤矿安全、高效、洁净开采——机电一体化新技术学术会议论文集[C];2009年
5 陈桂波;毕娟;汪宏年;;用传播矩阵法计算水平层状任意各向异性大地中的电磁场[A];中国地球物理·2009[C];2009年
6 刘焱;;SGEMP模拟实验方法探讨[A];第9届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];1998年
7 邹祖莉;;用科学发展观探究《电磁学》中的对称性[A];贵州省科学技术优秀学术论文集(2004年度)[C];2004年
8 王向杰;赵志浩;左玉波;张海涛;朱庆丰;崔建忠;;一种新的热顶铸造方法——低频电磁热顶铸造[A];中国有色金属学会第十二届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2007年
9 赵琳;孙丽君;魏金红;王浩宇;徐浩;张建保;;剪切应力与电磁场对成骨细胞的协同作用[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年
10 曹祥玉;戴国宪;;电磁场传输模式的边界元法分析[A];1997年全国微波会议论文集(上册)[C];1997年
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1 本报记者 刘金星;普及科学知识 消除公众对电磁场的恐慌心态[N];国家电网报;2009年
2 记者 殷曾宏;“新时速”兆瓦级风电永磁电机项目开工[N];运城日报;2010年
3 记者 齐作权 通讯员 申军平;国内永磁电机工程技术研究室落户永济[N];山西日报;2006年
4 申军平;永济电机将出口大型永磁电机[N];中国冶金报;2008年
5 高勇;北京将重点发展集成电路和高档永磁电机[N];中国有色金属报;2004年
6 本报记者 袁天志;贵州林泉“牵手”大庆华谊[N];贵州日报;2008年
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9 李妮邬雄;曝露限值内电磁场不会危害公众健康[N];国家电网报;2008年
10 通讯员 林艳书 记者 刘廉君;第四届国际电磁场问题与应用会议举行[N];科技日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘哲民;横向磁通永磁同步电机研究[D];沈阳工业大学;2006年
2 刘哲民;横向磁通永磁同步电机研究[D];沈阳工业大学;2006年
3 张冉;表面式永磁电机电磁激振力波及其抑制措施研究[D];山东大学;2011年
4 邢军强;高速永磁电机转子损耗及通风散热研究[D];沈阳工业大学;2011年
5 陈进华;异向旋转双转子永磁电机研究[D];沈阳工业大学;2012年
6 涂小涛;直驱式电动汽车用新型横向磁通永磁电机控制应用研究[D];华中科技大学;2012年
7 孔晓光;高速永磁电机定子损耗和温升研究[D];沈阳工业大学;2011年
8 刘瑞芳;基于电磁场数值计算的永磁电机性能分析方法研究[D];东南大学;2002年
9 廖启新;无轴承薄片电机基础研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 黎海文;微型无轴承永磁同步电机的原理与实验研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
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1 毛征财;新型横向磁通永磁电机研究[D];北京邮电大学;2010年
2 张军;横向磁通永磁电机涡流场及温度场计算分析[D];沈阳工业大学;2011年
3 李炳楠;横向磁通永磁同步电动机设计与研究[D];沈阳工业大学;2009年
4 任娜;横向磁通永磁同步电动机的三维磁场计算与结构性能分析[D];天津大学;2004年
5 刘宇;永磁外转子爪极调速电机设计方法研究与样机研制[D];沈阳工业大学;2010年
6 丁强;交替极无轴承永磁电机控制系统研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 王兴佳;高速永磁无刷直流电动机设计与分析[D];沈阳工业大学;2011年
8 黄海;电流源型永磁电机控制方法仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
9 周晓燕;永磁电机二维电磁场软件平台[D];沈阳工业大学;2003年
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