基于有限元方法的永磁同步电动机等效电路参数计算

论文摘要

随着永磁材料的不断发展,永磁同步电动机由于其效率高、功率密度大、运行可靠,节能效果好等优点,必将在各个领域得到越来越广泛的应用。永磁同步电动机等效电路参数是稀土永磁同步电动机设计中重要的参数之一,也是电机设计和电机性能研究的重要参数。由于永磁电机转子磁极结构的多样性和复杂性,永磁同步电动机等效电路参数的计算与测试一直是永磁同步电动机研究中的重点和难点。本文对永磁同步电动机等效电路参数的计算方法与试验方法进行了较为深入、系统的研究,并将理论计算与试验的结果进行比较,得到了一些有意义的结论。本课题的研究工作主要围绕永磁同步电动机等效电路参数的计算方法与试验方法来展开,所做的主要工作包括以下几部分:首先,介绍对永磁同步电动机等效电路参数的国内外各种不同的计算方法和试验方法,再提出一种改进的计算永磁同步电动机等效电路参数的方法,这种方法将电机的实际运行状态分解为等效直轴状态与等效交轴状态,在等效直轴状态和等效交轴状态下可以方便计算出直轴电枢反应电抗和交轴电枢反应电抗,以上计算由Ansoft软件来完成。其次,对多台不同转子磁极结构的永磁同步电动机利用几种测试方法进行测试,从测试原理、测试方法、测试数据、测试注意事项等方面进行说明。根据不同试验方法的试验数据以及试验中的经验,得出何种的转子磁路结构永磁同步电动机适应何种测试方法的结论。在试验数据的基础上,得出永磁同步电动机等效电路参数的变化规律,再通过计算数据总结出永磁同步电动机电抗参数和凸极率在永磁体磁化方向长度、气隙长度、极槽比的变化规律。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的目的和意义
• 1.2 有限元方法发展现状及趋势
• 1.3 本课题在国内外的发展现状
• 1.4 本课题的主要研究内容
• 第二章 利用有限元方法求解电抗参数
• 2.1 概述
• d计算'>2.2 等效直轴状态及X_d计算
• q计算'>2.3 等效交轴状态及X_q计算
• 2.4 基于Ansoft的计算方法的实现
• 2.5 计算数据
• 2.6 本章小结
• 第三章 电抗参数的测试方法
• 3.1 引言
• 3.2 伏安法
• 3.2.1 测试原理
• 3.2.2 测试方法
• 3.2.3 测试数据
• 3.3 电感电桥法
• 3.4 纯电感负载法
• 3.4.1 测试原理
• 3.4.2 测试方法
• 3.4.3 测试数据
• 3.5 电压积分法
• 3.5.1 测试原理
• 3.5.2 测试方法
• 3.5.3 测试数据
• 3.6 突然短路法
• 3.7 本章小结
• 第四章 数据分析与影响电抗参数的因素
• 4.1 引言
• 4.2 计算数据值与试验数据值之间的误差
• 4.3 影响电抗参数的因素
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢