收藏本站
《合肥工业大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型表贴式永磁电机建模分析与设计

崔征山  
【摘要】:永磁无刷电机由于具有效率高、转矩密度高等优点,广泛用于各类工业自动化生产中。在智能机器人、航天飞行器、医疗器械、模具精密加工等行业,都对电机控制领域带来了新的挑战。永磁无刷电机按照驱动控制方式可分为:无刷直流电动机和永磁同步电动机。无刷直流电动机与永磁同步电动机的本体构造十分相近,本质上是在永磁体所形成的磁场波形上的差异。本文主要对表贴式永磁电机的本体进行研究,包括磁化方式、磁场特性以及优化设计等方面。首先,分析无刷直流电机工作原理,提出“平行+径向+平行”组合磁化方式,建立无槽无刷直流电机解析模型,得出“平行+径向+平行”组合磁化获得的气隙磁密、空载反电动势更易获得梯形波,之后又建立永磁厚度优化解析模型,对空载反电动势波形的平顶宽度也进行相关分析。其次,对于永磁同步电机,提出“径向+平行+径向”、“平行+平行+平行”的组合磁化的方式,建立转子内表面含非导磁区域的解析模型,对电机的气隙磁密、空载反电动势、电磁转矩等参数进行了分析,与单一平行磁化方式相比,该组合磁化方式所得气隙磁密波形更易接近正弦波,同时指出当转子内表面存在非导磁材料区域时,电机主磁场在一定程度上被削弱。最后,针对永磁电机定子开槽所产生齿槽转矩的问题,分析了齿槽转矩的产生机理。为减小齿槽转矩,建立了永磁表面开辅助槽、磁极削角的解析模型,采用麦克斯韦张量法对齿槽转矩进行了计算,并利用解析模型对辅助槽、削角尺寸进行了优化分析,得出齿槽峰值转矩与相关参数之间的变化规律。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TM351

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高强;韩力;;磁极开槽法抑制永磁电动机齿槽转矩研究[J];微电机;2008年12期
2 宋飞;周波;吴小婧;;抑制无刷直流电机换相转矩脉动的新型补偿策略[J];电工技术学报;2008年11期
3 辛懋;韩力;;削角磁极抑制永磁电动机齿槽转矩的研究[J];微特电机;2008年09期
4 刘长红;杨平西;;定子斜槽同步发电机空载电压波形的数值计算[J];上海交通大学学报;2007年11期
5 杨玉波;王秀和;丁婷婷;张鑫;张冉;朱常青;;极弧系数组合优化的永磁电机齿槽转矩削弱方法[J];中国电机工程学报;2007年06期
6 朱德明;严仰光;;表贴式永磁电机的两种充磁方式[J];南京航空航天大学学报;2006年03期
7 张晓峰,胡庆波,吕征宇;基于BUCK变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制方法[J];电工技术学报;2005年09期
8 杨玉波,王秀和,陈谢杰,冀溥;基于不等槽口宽配合的永磁电动机齿槽转矩削弱方法[J];电工技术学报;2005年03期
9 冀溥,王秀和,王道涵,杨玉波;转子静态偏心的表面式永磁电机齿槽转矩研究[J];中国电机工程学报;2004年09期
10 王兴华,王秀和,陈瑜,李国英;一种特殊形状永磁磁极的计算极弧系数确定[J];山东工业大学学报;2000年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王凯;三次谐波法无传感器控制的高速永磁无刷直流电机的研究[D];浙江大学;2009年
2 张存山;永磁无刷牵引电机电磁性能研究[D];北京交通大学;2006年
3 陈炜;永磁无刷直流电机换相转矩脉动抑制技术研究[D];天津大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪旭东;许孝卓;封海潮;上官璇峰;;永磁电机齿槽转矩综合抑制方法研究现状及展望[J];微电机;2009年12期
2 马淋军;王宇成;许广举;叶飞飞;汪志义;;低温环境下车用启动电机工作特性仿真与结构优化[J];拖拉机与农用运输车;2009年06期
3 沈勇环;陈益广;寻志伟;赵维友;;一种减小磁通反向电机齿槽转矩的新方法[J];微电机;2009年11期
4 程树康;宫海龙;柴凤;高宏伟;;永磁轮毂电机齿槽转矩研究[J];中国电机工程学报;2009年30期
5 贾红云;程明;花为;赵文祥;;基于电流谐波注入的磁通切换永磁电机定位力矩补偿方法[J];中国电机工程学报;2009年27期
6 金鹏;刘国海;董蓓蓓;周大为;;基于支持向量机α阶逆系统方法的无刷直流电机调速系统控制[J];东南大学学报(自然科学版);2009年S1期
7 郭方正;韩邦成;刘刚;;PAM调制方式下高速无刷直流电机非导通相续流抑制方法研究[J];微电机;2009年08期
8 秦虹;;永磁无刷直流电动机齿槽转矩的削弱[J];电机技术;2009年04期
9 王继强;仲伟堂;朴忠学;;双转子感应电机的电磁场分析[J];中国科技信息;2009年13期
10 张冉;王秀和;杨玉波;王道涵;;基于等效剩磁法的永磁电动机转子偏心磁场解析计算[J];电工技术学报;2009年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张前;高速无刷直流电机控制器开发及关键技术研究[D];北京科技大学;2018年
2 张庆超;无刷直流电机转速伺服系统高阶滑模控制研究[D];西北工业大学;2017年
3 傅涛;电动汽车用大功率无刷直流电机控制关键技术研究[D];天津大学;2016年
4 崔业兵;制导火箭弹固定鸭式舵机滚转控制技术研究[D];南京理工大学;2014年
5 朱俊杰;无位置传感器无刷直流电机关键控制技术研究[D];中南大学;2014年
6 宋志彬;全套管钻进套管柱损坏机理与应用技术研究[D];中国地质大学(北京);2013年
7 郝鹤;高速永磁无刷电机多场综合分析及无位置传感器控制[D];浙江大学;2013年
8 王伟然;直接转矩控制在无轴承无刷直流电机中的应用[D];江苏大学;2012年
9 吴元元;高速永磁无刷直流电机电磁场理论以及无位置传感器技术的研究[D];南京航空航天大学;2012年
10 王华斌;基于间接电感法的永磁无刷直流电机无位置传感器控制[D];重庆大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨玉波;王秀和;丁婷婷;张鑫;张冉;朱常青;;极弧系数组合优化的永磁电机齿槽转矩削弱方法[J];中国电机工程学报;2007年06期
2 陈霞;邹继斌;胡建辉;;采用齿冠开槽法有效抑制永磁电机齿槽力矩[J];微特电机;2006年11期
3 杨玉波;王秀和;张鑫;贺广富;;磁极偏移削弱永磁电机齿槽转矩方法[J];电工技术学报;2006年10期
4 夏长亮;俞卫;李志强;;永磁无刷直流电机转矩波动的自抗扰控制[J];中国电机工程学报;2006年24期
5 赵朝会;朱德明;严仰光;;切向结构永磁同步电机辅助磁极的优化[J];南京航空航天大学学报;2006年01期
6 林平;韦鲲;张仲超;;新型无刷直流电机换相转矩脉动的抑制控制方法[J];中国电机工程学报;2006年03期
7 陈益广,王颖,沈勇环,唐任远;宽调速可控磁通永磁同步电机磁路设计和有限元分析[J];中国电机工程学报;2005年20期
8 王秀和,丁婷婷,杨玉波,朱常青,王道涵;自起动永磁同步电动机齿槽转矩的研究[J];中国电机工程学报;2005年18期
9 揭贵生,马伟明;考虑换相时无刷直流电机脉宽调制方法研究[J];电工技术学报;2005年09期
10 王秀和,杨玉波,丁婷婷,朱常青,王道涵;基于极弧系数选择的实心转子永磁同步电动机齿槽转矩削弱方法研究[J];中国电机工程学报;2005年15期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 周凤争;高速永磁无刷直流电机转子涡流损耗的研究[D];浙江大学;2008年
2 王继强;高速永磁电机的机械和电磁特性研究[D];沈阳工业大学;2007年
3 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
4 邱建琪;永磁无刷直流电动机转矩脉动抑制的控制策略研究[D];浙江大学;2002年
5 乔静秋;电动车用矩形波永磁电动机的优化设计研究[D];浙江大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯光旭;;轴转向永磁电机及其研究发展分析[J];中国标准化;2018年22期
2 程飞飞;郝洪峰;夏红新;赵华;;永磁电机在抽油机节能降耗中的应用[J];石油和化工节能;2015年05期
3 白刚;;现代永磁电机技术的应用分析[J];山东工业技术;2018年14期
4 高志远;杨斌;黄永程;王凌浩;;基于永磁电机的振动检测分析研究[J];装备制造技术;2018年06期
5 邹文;竺韵德;张钢;陈阿三;张全;;基于空间矢量脉宽调制盘式永磁电机的矢量控制[J];电机与控制应用;2016年11期
6 唐庆军;;高速永磁电机设计与分析技术综述[J];黑龙江科学;2016年22期
7 彭岩洛;;现代永磁电机技术的应用分析[J];科技风;2016年23期
8 张景峰;倪瑞林;申春艳;韩冬;;磁阻转矩对永磁电机性能的影响分析[J];电子世界;2016年22期
9 井立兵;柳霖;高起兴;罗正豪;;削弱模块化永磁电机齿槽转矩的新方法[J];电气工程学报;2017年02期
10 袁超;;高速永磁电机设计与分析技术研讨[J];现代经济信息;2017年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯良坤;崔皆凡;;三相异步起动永磁电机设计及有限元仿真[A];第十四届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2017年
2 何心永;韩雪岩;;内置式高速永磁电机转子机械强度研究[A];第十三届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2016年
3 吴奕菡;夏加宽;田启杨;;削弱内置式永磁电机齿槽转矩的方法研究[A];第十三届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2016年
4 溫旭辉;刘钧;赵峰;孔亮;王又珑;;车用高性能永磁电机驱动系统的研发[A];2011中国汽车工程学会年会论文集[C];2011年
5 曹志彤;陈宏平;何国光;俞德芳;;新型直线驱动与永磁电机设计[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年
6 张小雷;徐龙祥;;片状无轴承永磁电机的优化设计[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
7 柳长江;杨德望;;高速直流无槽永磁电机的研制[A];第八届全国永磁电机学术交流会论文集[C];2007年
8 邵广军;赵清;安忠良;;永磁电机转子强度接触有限元分析[A];第八届全国永磁电机学术交流会论文集[C];2007年
9 于惠一;;航空永磁电机稀土磁钢的粘接[A];第四次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];1991年
10 张东;施进浩;江建中;;C型横向磁场永磁电机的设计研究[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报特约撰稿 王群;永磁电机为何颇受关注?[N];中国国防报;2017年
2 本报记者 矫阳;悬挂单轨车是怎么“跑”的[N];科技日报;2017年
3 中国经济导报记者 郭丁源;让永磁电机助力新能源汽车领跑全球市场[N];中国经济导报;2015年
4 ;田树槐会见沈阳永磁电机制造有限公司负责人[N];本溪日报;2016年
5 申军平;永济电机将出口大型永磁电机[N];中国冶金报;2008年
6 记者 王志田;高效钕铁永磁电机通过验收[N];中国石油报;2006年
7 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
8 冯飞;广西将开发大功率永磁电机[N];中国经济时报;2007年
9 陈小静 万思博;东安进军230kW高速永磁电机领域[N];中国航空报;2015年
10 通讯员 陈小静 万思博 中国工业报记者 由庆祝;东安进军230kW高速永磁电机领域[N];中国工业报;2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭保成;高速盘式永磁电机的设计及多物理场分析[D];东南大学;2017年
2 徐磊;双定子直线旋转永磁电机的设计、分析与控制[D];东南大学;2017年
3 朱高嘉;有限公式耦合方法及在永磁电机冷却系统分析中的应用[D];沈阳工业大学;2017年
4 师蔚;高密度永磁电机永磁体防退磁技术的研究[D];上海大学;2013年
5 李永斌;定子双馈双凸极永磁电机及其控制系统研究[D];上海大学;2004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 林岩;钕铁硼永磁电机防高温失磁技术的研究[D];沈阳工业大学;2006年
8 王秀莲;无铁心永磁电机三维开域磁场计算与分析[D];沈阳工业大学;2006年
9 王继强;高速永磁电机的机械和电磁特性研究[D];沈阳工业大学;2007年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜鑫;高速永磁无刷直流电动机设计研究[D];哈尔滨理工大学;2018年
2 尹佐生;航天伺服用四相容错永磁电机研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
3 冉晓贺;潜油永磁电机三维温度场及转轴动力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
4 段国辉;双极性磁场全交链横向磁通永磁电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
5 宋得雪;电动汽车轴向磁场交替极永磁电机设计[D];沈阳工业大学;2018年
6 杨毅;高速永磁电机热应力计算与机械特性的分析[D];沈阳工业大学;2018年
7 吕长吉;永磁电机轮边直驱电动汽车转向系统研究[D];沈阳工业大学;2018年
8 齐思宇;电动汽车用六相永磁电机驱动系统故障诊断方法研究[D];沈阳工业大学;2018年
9 李芳;电动汽车用轮毂直驱式新型外转子永磁电机的设计与研究[D];湖南大学;2018年
10 崔征山;新型表贴式永磁电机建模分析与设计[D];合肥工业大学;2018年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026