結(jié)構(gòu)與材料對(duì)高速永磁發(fā)電機(jī)電磁場及溫度場的影響.pdf

1、高速永磁電機(jī)作為微型燃?xì)廨啓C(jī)組常用發(fā)電設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)簡單、功率密度大、節(jié)省材料、傳動(dòng)系統(tǒng)效率高等特點(diǎn),成為電工領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。高速永磁電機(jī)工作時(shí),定子鐵心磁場的交變頻率可達(dá)上千赫茲,會(huì)引起高損耗和溫升進(jìn)而引發(fā)一系列危害,所以如何從結(jié)構(gòu)和應(yīng)用新材料方面改進(jìn)高速永磁電機(jī)以降低電機(jī)溫升具有重要意義。針對(duì)這些問題,本文主要研究了以下內(nèi)容:
　　 首先,建立了高速永磁發(fā)電機(jī)二維瞬態(tài)電磁場數(shù)學(xué)模型,利用時(shí)步有限元法對(duì)電機(jī)瞬態(tài)電磁場進(jìn)行計(jì)

2、算,對(duì)比研究了定子采用閉口槽和半閉口槽時(shí)電機(jī)的電磁性能；對(duì)繞組采用環(huán)形繞法和常規(guī)繞法時(shí)發(fā)電機(jī)輸出特性分別進(jìn)行了計(jì)算分析,進(jìn)而得出了定子繞組型式對(duì)電機(jī)輸出性能的影響規(guī)律；計(jì)算當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極采用平行充磁時(shí)多塊分布式和2塊集中式電機(jī)磁場分布,并從氣隙磁密及其諧波含量變化、電壓、電流方面分析兩者差異。
　　 其次,從護(hù)套結(jié)構(gòu)和材料方面入手,通過對(duì)比分析電機(jī)電磁性能和溫度分布變化情況,探討了幾種轉(zhuǎn)子護(hù)套復(fù)合結(jié)構(gòu)的實(shí)用性。計(jì)算了護(hù)套分別采用銅屏

3、蔽套與合金護(hù)套復(fù)合、銅套與碳纖維綁帶復(fù)合時(shí)轉(zhuǎn)子渦流變化情況,得到了銅屏蔽套厚度對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響規(guī)律；并把碳纖維復(fù)合材料護(hù)套、陶瓷隔熱涂層應(yīng)用到電機(jī)轉(zhuǎn)子上,研究碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)電性與護(hù)套渦流損耗關(guān)系,分析了護(hù)套不同材料和結(jié)構(gòu)在解決電機(jī)溫升過高問題中起到的作用。
　　 最后,分析高速永磁發(fā)電機(jī)電磁場及輸出電壓、電流隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系,分析在無油冷措施下電機(jī)三維穩(wěn)態(tài)溫度場隨轉(zhuǎn)速的變化情況；同時(shí),開展了相關(guān)的溫升試驗(yàn)研究工作,并通過試驗(yàn)